МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОРАЗМЕРНЫХ ПЛЕНОК Mg(Fe 0.8 Ga 0.2 ) 2 O 4-d НА КРЕМНИИ

1. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОРАЗМЕРНЫХ ПЛЕНОК Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4-dНА КРЕМНИИ А.В.Труханов1*, С.В.Труханов1, А.Н.Васильев2 1ГО«НПЦ НАН Беларуси по материаловедению», Минск, РБ 2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, РФ *truhanov86@mail.ru

2. Ферриты со структурой шпинели(AB2O4) - Октаэдрические междоузлия; - Тетраэдрические междоузлия;- Анионы кислорода Элементарная ячейка ГЦК-решетки шпинели с показанным окружением тетраэдрических и октаэдрических междоузлий Природный минерал - шпинельMgAl2O4

3. Применения - Устройствах магнитной записи (хранение информации); - Устройства СВЧ-техники (ферритовые «вентили», циркулятор и т.д.); -Пленочные гетероструктуры на магнитоэлектрическом эффекте; -«спиновые» фильтры и магнитные туннельные контакты в пленочных гетероструктурах (основывается на MR); • Поглотители СВЧ-излучения • (технология «Стэлс»;

5. Получение пленок Схема ионного источника Внешний вид установки для получения плёнок методом ионно-лучевого распыления–осаждения 1 – ионный источник; 2 – вакуумная камера; (на вставке вид изнутри вакуумной камеры: 4 – ионный источник; 5 – подложкодержатель; 6 – мишень) Генератор плазмы СВЧ-разряда для суперфинишной планаризации поверхности подложек

6. Пленки (состав и структура) толщина ~200 нм Оже-спектры пленок Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4 –d, отожженных в температурном интервале 8000-10000 С Рентгеновские дифрактограммы пленок Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4 -d , отожженных в температурном интервале 8000-10000 С

7. Пленки (микроструктура) толщина ~200 нм АСМ-изображения морфологии поверхности пленок Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4 -d (толщина 200 нм) Отжиг при а).8000 С; б).9000 С; в)10000 С

8. Пленки (магнитные свойства) Полевые зависимости намагниченности пленки Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4 -d (толщина 400 нм) Полевые зависимости намагниченности пленок Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4 -d (толщина 200 нм) Отжиг при а).8000 С; б).9000 С; в)10000 С

9. Выводы • Величина М пленки Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4-d, толщиной ~400 нм, отожженной при температуре 9000С,  составляет порядка 52% от значения удельной намагниченности насыщения керамического аналога. При комнатной температуре значение удельной намагниченности составляет 14.6 A*м2*кг-1, а при температуре 4.2 К – 17.7 A*м2*кг-1. Кривая намагниченности, как и в случае с керамическим аналогом имеет прямоугольный вид, и выходит в насыщение уже при малых значениях внешних магнитных полей (~0.3 Тл). Основной причиной расхождения магнитных свойств керамического аналога и пленки является отрицательное отклонение от кислородной стехиометрии. • При увеличении толщины пленки Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4-d изменяются параметры микроструктуры (растает размер кристаллитов). • Увеличение значений удельной намагниченности пленок Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4-d, толщиной ~400 нм, относительно пленок, толщиной ~200 нм, является результатом двух факторов: 1) снижение доли толщины переходного слоя на интерфейсе пленка-подложка относительно всей толщины пленки; 2) усиление дальнего порядка обменных взаимодействий (за счет увеличения размера кристаллитов).

10. Благодарю за внимание