Издателям
Вышедшие номера
Влияние относительного содержания металлической компоненты в диэлектрической матрице на образование и размеры нанокристаллов кобальта в пленочных композитах Cox(MgF2)100-x
Переводная версия: 10.1134/S1063783419020112
Домашевская Э.П.1, Ивков С.А.1, Ситников А.В.2, Стогней О.В.2, Козаков А.Т.3, Никольский А.В.3
1Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия
2Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Россия
3Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
Email: ftt@phys.vsu.ru
Поступила в редакцию: 8 августа 2018 г.
Выставление онлайн: 20 января 2019 г.

Методами рентгеновской дифракции (XRD), рентгеноэлектронной спектроскопии (XPS) и инфракрасной спектроскопии (ИК) установлено влияние относительного содержания металлической компоненты на фазовый состав и субструктуру нанокомпозитов Cox(MgF2)100-x в широком интервале изменения значений x=16-63 at.%. Слои нанокомпозитов микронной толщины получали ионно-лучевым распылением составной мишени в атмосфере аргона. Полученные результаты показывают, что относительное содержание металлического кобальта Со в диэлектрической матрице MgF2 самым существенным образом влияет на фазовый состав и субструкуру нанокомпозитов. При меньшем содержании металлической фазы кобальт находится в рентгеноаморфном состоянии в виде кластеров в объеме нанокристаллической матрицы MgF2. С увеличением содержания кобальта до x=29 at.% на ситаловой подложке и до x=42 at.% на стеклянной подложке в рентгеноаморфной диэлектрической матрице MgF2 формируются нанокристаллы кобальта гексагональной сингонии размерами порядка 10 nm, преимущественно ориентированные в плоскости базиса гексагональной решетки (001) alpha-Со. При дальнейшем возрастании содержания кобальта до c=59 at.% размеры нанокристаллов alpha-Со достигают ~20 nm с сохранением той же преимущественной ориентации. Тонкая структура XPS-спектров Со 2p и О 1s показала, что на поверхности композитов кобальт сильно окислен во всех образцах и только на поверхности образцов с малым содержанием Co наряду с оксидом кобальта обнаруживается мелкодисперсный, рентгеноаморфный кобальт в металлическом состоянии. На ИК-спектрах этих же образцов с наименьшим содержанием металлической фазы наблюдается наиболее четкое формирование мод от нанокристаллической диэлектрической матрицы MgF2 Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках государственного задания ВУЗам в сфере научной деятельности на 2017-2019 годы. Проект N 3.6263.2017/ВУ.
  • С.А. Гриднев, Ю.Е. Калинин, А.В. Ситников, О.В. Стогней. Нелинейные явления в нано- и микрогетерогенных системах. БИНОМ. Лаборатория знаний. M. (2012). 352 с
  • M.N. Baibich, T.M. Broto, A. Fert, F. Nguen Van Dau, F. Petroff, P. Etienne, G. Creuset, A. Friedrich, T. Chazelas. Phys. Rev. Lett. 61, 2472 (1988)
  • A.E. Berkowitz, T.R. Mitchell, M.T. Carey, A.P. Young, S. Zhang, F.E. Spada, F.T. Parker, A. Hutten, G. Thomas. Phys. Rev. Lett. 68, 3745 (1992)
  • J.Q. Xiao, J.S. Jiang, C.L. Chien. Phys. Rev. Lett. 68, 3749 (1992)
  • P.M. Levy. Solid State Phys. 47, 369 (1994)
  • T. Miyazaki, N. Tezuka. J. Magn. Magn. Mater. 139, L231 (1995)
  • J.S. Moodera, L.R. Kinder, T.M. Wong, R. Meservey. Phys. Rev. Lett. 74, 3273 (1995)
  • H. Fujimori, S. Mitani, S. Ohnuma. Mater. Sci. Eng., B 31, 219 (1995)
  • H. Fujimori, S. Mitani, S. Ohnuma. J. Magn. Magn. Mater. 156, 311 (1996)
  • S. Maekawa, U. Gafvert. IEEE Trans. Magn. 18, 707 (1982)
  • О.В. Стогней. Электроперенос и магнитные свойства аморфных наногранулированных композитов металл-диэлектрик. Докт. дисс. ВГТУ, Воронеж (2004). 280 с
  • Nobukiyo Kobayashi, Shigehiro Ohnuma, Tsuyoshi Masumoto, Hiroyasu Fujimori. J. Appl. Phys. 90 8, 4159 (2001)
  • Dongsheng Yao, Shihui Ge, Bangmin Zhang, Huaping Zuo, Xueyun Zhou. J. Appl. Phys. 103, 113901 (2008). DOU: 10.1063/1.2932076
  • S. Sankar, A.E. Berkowitz, D.J. Smith. Phys. Rev. B 62, 14273 (2000)
  • О.В. Стогней, А.В. Ситников, Ю.Е. Калинин, С.Ф. Авдеев, М.Н. Копытин. ФТТ 49, 158 (2007)
  • О.В. Стогней, Ю.Е. Калинин, А.В. Ситников. ФММ 91, 21 (2006)
  • The International Centre for Diffraction Data, PDF release 2012. 01-077-7453
  • The International Centre for Diffraction Data, PDF release 2012. 01-087-0722
  • The International Centre for Diffraction Data, PDF release 2012. 01-070-2498
  • А.И. Ефимов, Л.П. Белорукова, И.В. Василькова, В.П. Чечев. Свойства неорганических соединений. Справочник. Химия, Л. (1983). 153 с
  • D.A. Shirley. Phys. Rev. B 5, 4709 (1972)
  • X-ray NIST Photoelectron Spectroscopy Database, <http://srdata.nist.gov/xps>
  • Э.П. Домашевская, Н.С. Буйлов, В.А. Терехов, К.И. Барков, В.Г. Ситников. ФТТ 59, 161 (2017)
  • A.R. Nyquist, R.O. Kagel. Infrared spectra of inorganic compounds. Academic Press. N. Y.--London. (1971). 499 p
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.