Магнитные свойства субмикронных слоев α-Fe2O3, выращенных на сапфире методом mist-CVD
Харитонский П.В.
1, Николаев В.И.
1, Тимашов Р.Б.
1, Степанов А.И.
1, Щеглов М.П.
1, Гареев К.Г.
1,2, Ралин А.Ю.
3, Сергиенко Е.С.
1,41Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
3Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия
4Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия

Email: kggareev@yandex.ru
Поступила в редакцию: 6 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 6 марта 2025 г.
Принята к печати: 5 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 18 августа 2025 г.
Исследованы магнитные свойства субмикронных слоев оксида железа-III, выращенных методом mist-CVD эпитаксии на сапфировой подложке базисной ориентации (0001) с буферным слоем 2H-GaN и без него. Показано, что оба слоя по составу близки к α-Fe2O3 (гематит). Наличие буферного слоя GaN приводит к увеличению намагниченности насыщения и остаточной намагниченности насыщения. Данные магнитометрии и магнитно-силовой микроскопии позволили выполнить теоретические оценки, свидетельствующие о наличии вихревых магнитных структур в исследованных слоях. Ключевые слова: Оксид железа, гематит, маггемит, нитрид галлия, субмикронные слои, сапфир, mist-CVD, магнитный гистерезис, магнитные состояния, вихревые структуры.
- L. Machala, J. Tucek, R. Zboril. Chem. Mater. 23, 3255 (2011)
- K.G. Gareev. Magnetochemistry 9, 119 (2023)
- H. Zhang, B. Xia, D. Gao. J. Magn. Magn. Mater. 569, 170428 (2023)
- R. Garg, S. Gonuguntla, S. Sk, M.S. Iqbal, A.O. Dada, U. Pal, M. Ahmadipour. Adv. Colloid Interface Sci. 330, 103203 (2024)
- O. Ozdemir, D.J. Dunlop. J. Geophys. Res. Solid Earth. 119, 2582 (2014)
- A.P. Roberts, X. Zhao, P. Hu, A. Abrajevitch, Y.-H. Chen, R.J. Harrison, D. Heslop, Z. Jiang, J. Li, Q. Liu, A.R. Muxworthy, H. Oda, H.St.C. O'Neill, B.J. Pillans, T. Sato. J. Geophys. Res. Solid Earth 126, e2021JB023027 (2021)
- F.P. Chmiel, N. Waterfield Price, R.D. Johnson, A.D. Lamirand, J. Schad, G. van der Laan, D.T. Harris, J. Irwin, M.S. Rzchowski, C.-B. Eom, P.G. Radaelli. Nature Mater. 17, 581 (2018)
- В.И. Николаев, Р.Б. Тимашов, А.И. Степанов, С.И. Степанов, А.В. Чикиряка, М.П. Щеглов, А.Я. Поляков. Письма в ЖТФ 49, 10, 43 (2023)
- P.V. Kharitonskii, E.A. Setrov, A.Yu. Ralin. Mater. Phys. Mech. 52, 2, 142 (2024)
- П.В. Харитонский, В.И. Николаев, В.М. Крымов, Р.Б. Тимашов, Е.С. Сергиенко, Д.Д. Дубешко, К.Г. Гареев, А.Ю. Ралин. ФТТ 66, 11, 1902 (2024)
- D.J. Dunlop. Ann. Geophys. 27, 269 (1971)
- B.M. Moskowitz, R.B. Frankel, S.A. Walton, D.P. Dickson, K.K.W. Wong, T. Douglas, S. Mann. J. Geophys. Res. Solid Earth 102, B10, 22671 (1997)