Characterization of the Growth Process of Tb/Fe Multilayers by Electrical Resistivity

Tb/Fe multilayers are obtained by vacuum evaporation on substrates kept at different temperatures (in the 90 to 420 K range). In order to characterize the structure of the terbium and iron layers, electrical resistivity measurements are performed during the deposition process. At low substrate temperature iron is first amorphous and then crystallizes at a critical thickness depending on the deposition temperature. At high substrate temperature, it forms an amorphous alloy with the rare-earth, then pure b.c.c. iron grows. Terbium shows a large resistivity due to the crystallinity of the layers. The results arc consistent with Mossbauer spectroscopy and electron microscopy observations. Des multicouches Tb/Fe sont fabriquees par evaporation sous vide a differentes tempkeatures de substrat (de 90 a 420 K). Des mesures de resistivite in situ durant le depot permettent de caracteriser la structure des couches de fer et de terbium. Pour les tempeatures de substrat les plus basses, le fer est d'abord amorphe puis, pour une epaisseur critique dependant dc la temperature de depot, une cristallisation se produit. Pour les temperatures de substrat plus hautes, le fer depose sur du terbium forme un alliage amorphe, sur lequel croit du fer cristallin. Les couches de terbium presentent une resistivite elevee liec a leur structure cristallinc. L'ensemble des resultats est compatible avee des mesures de spectroscopie Mossbauer et de microscopie electronique.