Basic considerations on the growth of metallic layers by molecular beam epitaxy: application to Cr/Fe, Ag/Fe and Cu/Co multilayers

(Received 12 February 1993, accepted 2 June 1993)

Abstract
It is shown that, apart from the standard criterion on the lattice matching of the two metals, other simple considerations can be used to select metal pairs suitable for the growth of high quality epitaxial metallic multilayers. Surface energy and surface diffusion, which are related to the bond energy and thus to the melting temperature, are in particular essential to consider. Ag/Fe and Cu/Co (in contrast with Cr/Fe) multilayers are typical examples of multilayers in which the "hard" and "soft" metals behave differently during growth and give rise to strongly asymmetric interfaces.

Résumé
Nous montrons que, outre le critère classique de l'accord paramétrique entre les métaux considérés, d'autres considérations simples peuvent être utilisées pour sélectionner les couples de métaux les mieux adaptés à la croissance de multicouches métalliques de haute qualité. Les termes d'énergie et de diffusion de surface, qui sont reliés à la température de fusion, sont en particulier essentiels à considérer. Les multicouches Ag/Fe et Cu/Co (contrairement à celles correspondant au couple Cr/Fe) sont des exemples typiques dans lesquels le métal " dur " et le métal " mou " se comportent différemment pendant la croissance et donnent lieu à la formation d'interfaces fortement dissymétriques.