본 연구에서는 $TiO_2$/Co/Pd 구조의 다층박막을 마그네트론 스퍼터링으로 GaAs(100), MgO(100), MgO(111), Si(100), glass와 같은 다양한 종류의 기판에 대해 제작하여 수직 자기 이방성에 대해서 연구하였다. 산소 분압 등의 $TiO_2$ 층의 증착 조건과 기판의 종류에 따른 Co/Pd 층의 수직 자기 이방성을 측정하였다. 그 결과, $TiO_2$ 층이 5 nm 이하 일 때는 기판의 종류에 영향을 받지만, 그 이상의 두께에 대해서는 MgO(111)을 제외한 기판의 영향이 크지 않음을 확인하였고, 이는 $TiO_2$ 씨앗층의 성장조건과 계면의 거칠기, 결정방향 등과 관련이 있음을 발견하였다.
We investigate the perpendicular magnetic anisotropy in $TiO_2$/Co/Pd on GaAs(100), MgO(100), MgO(111), Si(100), and glass substrates. We find that the roughness of $TiO_2$ depends on the $O_2$ partial pressure in the magnetron sputtering process. The perpendicular magnetic anisotropies are found in all substrates with $TiO_2$ seed layer, and the perpendicular magnetic anisotropy of Co/Pd system is insensitive on the type of the substrate when the thickness of $TiO_2$ seed layer is thicker than 5 nm. However, MgO(111) substrate promotes $TiO_2$ rutile (111) structure, and it causes largest perpendicular magnetic anisotropy in $TiO_2$/Co/Pd(111) structures.
