Engineering of high-temperature ferromagnetic Si1–Mn (x ≈ 0.5) alloyed films by pulsed laser deposition: Effect of laser fluence

Влияние плотности энергии лазерного пучка на магнитные свойства тонких пленок Mn-=SUB=-x-=/SUB=-Si-=SUB=-1-x-=/SUB=- (x~0.5), приготовленных методом импульсного лазерного осаждения

“…В этой связи приобретает актуальность дальнейшее совершенствование метода ИЛО и исследование влияния различных режимов осаждения на формирование магнитных фаз в пленках MnSi. Предварительные исследования, проведенные в работе [6], показали, что одним из важных параметров, влияющих на свойства осаждаемых пленок, является плотность энергии лазерного пучка E, фокусируемого на мишени. В отличие от работ [2,3] Исследования химического состава пленок было проведено методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС).…”

Влияние кристаллической структуры подложки на магнитную анизотропию плeнок Mn-=SUB=-x-=/SUB=-Si-=SUB=-1-x-=/SUB=- (x~0.5)

“…Сравнение плeнок, синтезированных при разных плотностях энергии лазерного излучения на мишени E, подтверждает ранее полученный результат [14,15], в соответствии с которым малые величины E ≈ 4−5 J/cm 2 , приводят к низким значениям T C сплавов (T C < 50 K). При этом оказалось, что магнитные свойства таких плeнок не зависят от типа подложки.…”

“…Напротив, использование больших величин E > 6 J/cm 2 способствует формированию в плeнках ВТ ФМ-фазы с T C ∼ 300 K, свойства которой демонстрируют определeнные отличия Температурные зависимости намагниченности M(T ) (рис. 1, a) имеют форму, подобную кривым M(T ) для " двухфазных" плeнок Mn x Si 1−x из работ [7,14]. Резкий рост намагниченности при T < 40 K соответствует вкладу от НТ ФМ-фазы.…”

“…Отметим, что полученные номинальные значения намагниченности насыщения ВТ ФМ-фазы (∼ 100 emu/cm 3 ) в несколько раз ниже, чем в однородных плeнках [9] (≈ 400 emu/cm 3 ). По аналогии с работами [7,14] можно предположить неоднородное распределение намагниченности по толщине плeнки, когда ВТ ФМ-фаза локализуется в относительно тонком слое вблизи подложки, а НТ ФМ-фаза -в верхней части плeнки.…”

“…Пары таких плeнок толщиной 50−100 nm осаждались при температуре 320 • С с использованием различных значений плотности энергии излучения второй гармоники YAG : Nd 3+ лазера E = 4.2−7.4 J/cm 2 , фокусируемого на поликристаллической мишени MnSi (FHR, Германия) с концентраций остаточных примесей (N, C, O) < 1 at.%. Плотность энергии лазерного излучения на мишени E, как было показано ранее[14,15], является одним из важных факторов, влияющих на процесс образования ВТ ФМ-фазы в осаждаемых плeнках. В частности, максимальные температуры Кюри (T C > 300 K) наблюдались для плeнок Mn x Si 1−x /c-Al 2 O 3 , выращенных при высоких значениях E > 6 J/cm 2 .…”