МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОРАЗМЕРНЫХ ПЛЕНОК Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4-d НА КРЕМНИИ А.В.Труханов1*, С.В.Труханов1, А.Н.Васильев2 1ГО«НПЦ 2Московский НАН Беларуси по материаловедению», Минск, РБ государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, РФ *truhanov86@mail.ru Ферриты со структурой шпинели (AB2O4) Природный минерал - шпинель MgAl2O4 - Октаэдрические междоузлия; - Тетраэдрические междоузлия; - Анионы кислорода Элементарная ячейка ГЦК-решетки шпинели с показанным окружением тетраэдрических и октаэдрических междоузлий 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»; Состав Параметр элементарной ячейки (А) Ширина запрещенной зоны (эВ) Значение насыщения удельного магнитного момента (emu/g) Коэрцетивная сила (Тл) MgGa2O4 8,28 3,1 ----- ----- (MgGa2O4)0.8(MgFe2O4)0.2 8,32 2,9 ~0,3 ~ 0,0191 (MgGa2O4)0.35(MgFe2O4)0.65 8,34 2,4 15 ~ 0.0086 (MgGa2O4)0.3(MgFe2O4)0.7 8,35 2,3 23 ~ 0.0095 (MgGa2O4)0.2(MgFe2O4)0.8 8,36 1,9 min 28 max ~ 0.0188 MgFe2O4 8,38 2,1 23 ~ 0.0085 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 Пленки (состав и структура) толщина ~200 нм Рентгеновские дифрактограммы пленок Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4 -d , отожженных в температурном интервале 8000-10000 С Оже-спектры пленок Mg(Fe0.8Ga0.2)2O4 –d, отожженных в температурном интервале 8000-10000 С 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 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 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). Благодарю за внимание