Особенности структуры нанокристаллических пленок никеля, сформированных методом ионного распыления
Лядов Н.М.1, Базаров В.В.1, Вахитов И.Р.2, Гумаров А.И.1,2, Ибрагимов Ш.З.2, Кузина Д.М.2, Файзрахманов И.А.1, Хайбуллин Р.И.1, Шустов В.А.1
1Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казань, Россия
2Казанский федеральный университет, Казань, Россия
Email: nik061287@mail.ru
Поступила в редакцию: 17 мая 2021 г.
В окончательной редакции: 17 мая 2021 г.
Принята к печати: 21 мая 2021 г.
Выставление онлайн: 9 июля 2021 г.
Тонкие нанокристаллические пленки Ni с толщиной ~340-360 nm были синтезированы методом ионного распыления на подложках из монокристаллического Si (111) в условиях высокого вакуума. Методами рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии с микроанализом, вибрационной магнитометрии и дифференциальным термомагнитным анализом исследованы структура, магнитно-фазовый состав и магнитные свойства исходных и подвергнутых термическому отжигу пленок Ni. Обнаружено, что при определенных режимах осаждения исходные пленки никеля при комнатной температуре имеют намагниченность насыщения на порядок ниже, чем никель, а после термического отжига при температуре 723 K - проявляют перпендикулярную к поверхности магнитную анизотропию. Показано, что пониженная величина намагниченности насыщения связана со значительной (3%) деформацией растяжения кристаллической решетки никеля. Установлено, что перпендикулярная магнитная анизотропия в отожженных пленках обусловлена наличием макронапряжений растяжения из-за различий термических коэффициентов расширения пленки и подложки. Ключевые слова: ионное распыление, нанокристаллические пленки никеля, структура, магнитные свойства.
- S.A. Wolf, D.D. Awschalom, R.A. Buhrman, J.M. Daughton, S. von Molnar, M.L. Roukes, A.Y. Chtchelkanova, D.M. Treger. Spintronics. Science 294, 1488 (2001)
- I. Zutic, J. Fabian, S. Das Sarma. Rev. Mod. Phys. 76, 2, 323 (2004)
- A.A. Bukharaev, A.K. Zvezdin, A.P. Pyatakov, Yu.K. Fetisov. Phys.-Usp. 61, 12, 1175 (2018)
- N.M. Lyadov, V.V. Bazarov, F.G. Vagizov, I.R. Vakhitov, E.N. Dulov, R.N. Kashapov, A.I. Noskov, R.I. Khaibullin, V.A. Shustov, I.A. Faizrakhmanov. Appl. Surf. Sci. 378, 114 (2016)
- N.M. Lyadov, F.G. Vagizov, I.R. Vakhitov, A.I. Gumarov, Sh.Z. Ibragimov, D.M. Kuzina, I.A. Faizrakhmanov, R.I. Khaibullin, V.A. Shustov. Vacuum 168, 108860 (2019)
- N.M. Lyadov, A.I. Gumarov, R.N. Kashapov, A.I. Noskov, V.F. Valeev, V.I. Nuzhdin, V.V. Bazarov, R.I. Khaibullin, I.A. Faizrakhmanov. Semiconductors 50, 1, 43 (2016)
- J.M.D. Coey. Magnetism and Magnetic Materials. Cambridge University Press., N. Y. (2009). 625 p
- P.L. Gai, R. Mitra, J.R. Weertman. Pure Appl. Chem. 74, 9, 1519 (2002)
- C. Nacereddine, A. Layadi, A. Guittoum, S.-M. Cherif, T. Chauveau, D. Billet, J. Ben Youssef, A. Bourzami, M.-H. Bourahli. Mater. Sci. Eng. B 136, 197 (2007)
- I. Kim, D.Y. Sung, B.H. Park, M.G. Lee. Mater. Sci. Forum 449-452, 565 (2004)
- N. Popovic, v Z. Bogdanov, B. Goncic, S. Zec, Z. Racov cevic. Thin Solid Films 343-344, 75 (1999)
- V. Kapaklis, S.D. Pappas, P. Poulopoulos, D. Trachylis, P. Schweiss, C. Politis. J. Nanosci. Nanotechnol. 10, 6024 (2010)
- O. Kohmoto, N. Mineji, Y. Isagawa, F. Ono, O. Kubo. J. Magn. Magn. Mater. 239, 36 (2002)
- A.I. Linnik, A.M. Prudnikov, R.V. Shalaev, V.N. Varyukhin, S.A. Kostyrya, V.V. Burkhovetskii. Tech. Phys. Lett. 38, 6, 499 (2012)
- N.I. Khalitov, V.F. Valeev, R.I. Khaibullin, I.A. Faizrakhmanov, P.A. Gorbatova, V.V. Parfenov, K.E. Prikhodko, V.V. Roddatis, M.Yu. Presniakov, M. Maksutoglu, F.A. Mikailzade. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B 331, 163 (2014)
- Д.К. Нургалиев, П.Г. Ясонов. Коэрцитивный спектрометр. Патент РФ на полезную модель. N 81805. Бюл. N 9. (2009)
- Л.И. Миркин. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. Физматгиз, М. (1961). 863 с
- R.W.G. Wyckoff. Cryst. Struct. 1, 7 (1963)
- Y. Lanping, R. Sabiryanov, E.M. Kirkpatrick, D.L. Leslie-Pelecky. Phys. Rev. B 62, 13, 8969 (2000)
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.