Модификация структурных и магнитных свойств тонких пленок ферромагнитных металлов, наносимых на аморфные и монокристаллические подложки для приборов магнитоэлектроники

• Автор: Никулин, Юрий Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.04, 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 230 с. : ил.

Содержание

Основные сокращения и обозначения

Введение

Глава 1 Текстурированные пленки №/5Юа/

1.0 Обзор литературы

1.1 Метод магнетронного распыления на постоянном токе

1.2 Методы исследования

1.2.1 Определение толщины

1.2.2 Кристаллическая структура тонких пленок

1.2.2.1 Метод рентгеноструктурного анализа

1.2.3 Сканирующая зондовая микроскопия

1.2.3.1 Атомно-силовая микроскопия
1.2.3.2. Магнитно-силовая микроскопия
1.2.3.3 Сканирующая туннельная микроскопия
1.2.4 Исследование микроструктурного строения пленок методом
сканирующей электронной микроскопии
1.2.5 Метод ферромагнитного резонанса (ФМР)
1.2.6 Метод магнитооптического эффекта Керра (МОЭК)
1.2.7 Метод вибромагнитометрии (ВМ)
1.3 Параметры осаждения пленок N1/8102/
1.4 Влияние давления рабочего газа на структуру и магнитные свойства
(Серия №1)
1.4.1 Текстура
1.4.2 Формирование текстуры пленки при температуре жидкого азота
1.4.3 Микроструктура
1.4.4 Морфология поверхности
1.4.5 Магнитные свойства
1.4.5.1 Петли гистерезиса и доменная структура
1.4.5.2 Намагниченность насыщения 4яМ<; и ширина линии ФМР ДН
1.5 Влияние температуры отжига на структурные и магнитные свойства
пленок никеля с текстурой (200) (Серия №2)
1.5.1 Текстура

1.5.2 Морфология поверхности
1.5.3 Микроструктура
1.5.4 Намагниченность насыщения и ширина линии ФМР
1.5.5 Петли гистерезиса и доменная структура пленок после отжига
1.6 Влияние расстояния от мишени до подложки на структуру и магнитные
свойства пленок никеля с текстурой (200) (Серия №3)
1.6.1. Текстура и микроструктура
1.6.2 Магнитные свойства
1.7 Влияние величины и полярности напряжения смещения на подложке на
структуру и магнитные свойства (Серия №4)
1.7.1 Текстура
1.7.2 Микроструктура
1.7.3 Морфология поверхности
1.7.4 Магнитные свойства
1.8 Зависимость свойств пленок с текстурой (111) и (200) от толщины
(Серия № 5)
1.8.1 Текстура и морфология поверхности
1.8.2 Шероховатость поверхности
1.8.3 Магнитные свойства
1.8.3.1 Намагниченность насыщения и ширина линии ФМР
1.8.3.2 Коэрцитивная сила, остаточная намагниченность и доменная
структура
1.8.4 Влияние отжига на текстуру и микроструктуру пленок №(111)
1.9 Формирование текстуры и микроструктуры в пленках Си(200) и Си(111) на
подложках НІ(200)/8іОг/8і и БіОг/Зі (Серия №6)
1.10 Выводы
Глава 2 Текстурированные пленки Ре/ЗіОгЛЗі
2.0 Обзор литературы
2.1 Параметры осаждения пленок Ге
2.2 Влияние давления рабочего газа на структуру и магнитные свойства
(Серия №1)
2.2.1 Текстура

2.2.2 Микроструктура
2.2.3 Морфология поверхности
2.2.4 Магнитные свойства
2.3 Влияние напряжения смещения на мишени на структуру и магнитные
свойства пленок Fe (Серия №2)
2.3.1 Текстура, микроструктура и шероховатость поверхности
2.3.2 Магнитные свойства
2.4 Влияние величины и полярности напряжения смещения на подложке на
свойства пленок Fe (Серия №3)
2.4.1 Текстура и микроструктура
2.4.2 Магнитные свойства
2.5 Зависимость свойств пленок Fe с текстурой (110) и (200) от толщины
(Серия №4)
2.5.1 Текстура пленок до и после отжига при Т=350° С
2.5.2 Шероховатость поверхности
2.5.3 Микроструктура
2.5.4 Магнитные свойства
2.6 Выводы
Глава 3 Текстурированные пленки Co/SiCVSi
3.0 Обзор литературы
3.1 Параметры осаждения пленок Со
3.2 Влияние давления рабочего газа на структуру и магнитные свойства
(Серия №1)
3.2.1 Текстура
3.2.2 Микроструктура и морфология поверхности
3.2.3 Магнитные свойства
3.3 Зависимость шероховатости поверхности и магнитных свойств от
толщины для поликристаллических пленок Со (серия №2)
3.3.1 Морфология поверхности и кристаллическая структура
3.3.2 Магнитные свойства
3.4 Влияние температуры подложки на структуру и магнитные свойства
(Серия №3)

частотой колебаний кантилевера и частотой вынужденных колебаний подаваемых на кантилевер с генератора (8) блока управления СЗМ (9).
1.2.3.2 Магнитно-силовая микроскопия (МСМ)

Рис. 1.8 Функциональная схема СЗМ: 1- образец, 2 - пьезодвигатель, 3 - кантилевер,
4 - полупроводниковый лазер, 5 - лазерный луч, 6 - четырехсекционный фотодетектор,
7 - система положительной обратной связи, 8 - генератор колебаний изменяемой частоты, 9 - блок управления СЗМ. компьютер.
Магнитно-силовая микроскопия (МСМ) позволяет одновременно получать изображение рельефа поверхности образца в режиме АСМ и пространственное распределение силы магнитного взаимодействия между поверхностью магнитного образца и магнитным материалом острия кантилевера в режиме МСМ. Для этого, в отличие от режима АСМ, используется двухпроходная методика. На первом проходе определяется рельеф поверхности с использованием полу-контатного режима АСМ (рисунок 1.9,а ). На втором проходе для каждой линии сканирования зонд поднимается на заданную пользователем высоту, достаточно большую, чтобы находиться в поле дальнодействующих магнитных сил и устранить влияние сил Ван—дер-Ваальса и сканирование осуществляется в соответствии с запомненным на первом проходе рельефом (без обратной связи). В результате регистрации силы магнитного взаимодействия острия кантилевера и магнитного образца формируется изображение доменной структуры пленки (на рисунке 1.9,6 представлено изображение доменной структуры пленки N1(200)).