Deposition rate effect on microstructure and perpendicular magnetic anisotropy of iron films prepared by ion-beam-assisted deposition

Особенности Структуры Нанокристаллических Пленок Никеля, Сформированных Методом Ионного Распыления

“…например [15]) на подложки из монокристаллического кремния с ориентацией (001). Как было установлено ранее, ориентация подложки не влияет на структурные параметры пленок из-за присутствия на ее поверхности естественной оксидной пленки SiO 2 [5]. Для осаждения тонких пленок никеля использовался широкоапертурный ионный источник типа Кауфмана с расходящимся ионным пучком (угол расходимости ∼ 10 • ) и диаметром 100 mm.…”

“…Основываясь на результатах предыдущих исследований [4,5], были синтезированы образцы тонких пленок никеля при двух энергиях распыляющих ионов ксенона 1 и 1.5 keV и с вариацией скорости осаждения от ∼ 3.6 до ∼ 18 nm/min. Из серии полученных образцов были отобраны образцы (Ni-1 и Ni-2) с одинаковой скоростью поскольку для поликристаллического никеля интенсивности рефлексов (111) и (200) имеют значения 100 и 50% [17].…”

“…Механизмов, ответственных за возникновение ПМА в тонких магнитных пленках несколько и который из них реализуется в нашем случае, установить в этой работе не удалось. Более подробные исследования пленок железа, осажденных при различных режимах, которые изложены в работе [5], свидетельствуют в пользу механизма, связанного с микронапряжениями и магнитоупругим эффектом.…”

Корреляция Электрических, Гальваномагнитных И Магнитных Характеристик Нанокристаллических Пленок Железа, Полученных Методом Ионно-Ассистированного Осаждения

“…Объектом исследования были тонкие (толщиной d = 80 nm) нанокристаллические пленки железа, полученные на кремниевой подложке методом ионностимулированного осаждения. Детальное описание условий получения пленок и результаты исследования их микроструктуры, магнитно-фазового состава и магнитных свойств были представлены ранее в работах [7,8]. Полученные пленки железа представляли собой наноструктурированный магнитный материал, состоящий из композиции наноразмерных (∼ 10 nm) кристаллитов α-фазы Fe с большой долей (до 40%) включений аморфной фазы железа и разделяющей их ультратонкой (менее 1 nm) оксидной прослойки (Fe 1−x O или Fe 3 O 4 ).…”

“…Полученные пленки железа представляли собой наноструктурированный магнитный материал, состоящий из композиции наноразмерных (∼ 10 nm) кристаллитов α-фазы Fe с большой долей (до 40%) включений аморфной фазы железа и разделяющей их ультратонкой (менее 1 nm) оксидной прослойки (Fe 1−x O или Fe 3 O 4 ). Было показано, что при определенных режимах ионностимулированного осаждения нанокристаллические (нанокомпозитные по фазам железа) пленки проявляют при комнатной температуре перпендикулярную магнитную анизотропию (ПМА), величина которой определяется скоростью осаждения пленки [8]. Установлено, что природа возникновения ПМА связана с микронапряжениями (магнетоупругим эффектом) в нанокристаллической фазе железа, возникающими в процессе роста пленок за счет наличия в пленке аморфной фазы железа и оксидной прослойки (Fe 1−x O).…”