Резонансные эффекты вблизи краев поглощения рентгеновского излучения при отражении от многослойных структур

• Автор: Одинцова, Екатерина Евгеньевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. РЕНТГЕНОВСКАЯ РЕФЛЕКТОМЕТРИЯ

В ИССЛЕДОВАНИЯХ СВОЙСТВ ТОНКИХ ПЛЕНОК

§ 1. Общая характеристика метода

§ 2. Развитие метода стоячих рентгеновских волн

§ 3. Исследования диффузного рассеяния

§ 4. Исследования спектров зеркального отражения

§ 5. Восстановление профилей намагниченности по глубине

§ 6. Успехи в решении обратных задач рентгеновской рефлектометрии

§ 7. Развитие теории рентгеновской рефлектометрии

Глава 2. ТЕОРИЯ ОТРАЖЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ВЫХОДА ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОТ МАГНИТНЫХ АНИЗОТРОПНЫХ СЛОЕВ
§ 1. Анализ применимости приближенных методов в теории
рентгеновского отражения от магнитных мультислоев
§ 2. Влияние малых магнитных добавок к восприимчивости на
угловые зависимости отражения поляризованного излучения
§ 3. Общая теория и моделирование выхода вторичного излучения из
слоисто-анизотропной системы
Основные результаты главы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ МНОГОСЛОЙНЫХ
ПЛЕНОК ПО ВЫХОДУ ВТОРИЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
§ 1. Локализация ультратонкого слоя Ее внутри многослойной структуры N6/Ге/[Мо/81]40/стекло методом стоячих рентгеновских волн

§ 2. Флуоресцентный анализ многослойной периодической структуры Zr(10 HM)/[Fe(1.6 нм)/Сг(1.7 нм)]2б/Сг(50 нм)/стекло
в скользящей геометрии
§ 3. Моделирование квантового выхода вторичных электронов в области Ъ2з краев поглощения Si в условиях зеркального отражения
от структуры Si02/Si/Si
Основные результаты главы
Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАГНИТНОГО ВКЛАДА В ВОСПРИИМЧИВОСТЬ YFe2 СЛОЯ МЕТОДОМ РЕНТГЕНОВСКОЙ РЕЗОНАНСНОЙ МАГНИТНОЙ РЕФЛЕКТОМЕТРИИ
§ 1. Моделирование кривых зеркального отражения рентгеновского
излучения левой и правой круговой поляризации от магнитного слоя
§ 2. Экспериментальная реализация метода
§ 3. Результаты анализа полученных экспериментальных данных
Основные результаты главы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Ультратонкие многослойные наноструктуры являются базовыми элементами современных устройств спинтроники, рентгеновской оптики и других применений нанотехнологии. Многослойные рентгеновские зеркала уже многие годы используются для фокусировки, поляризации и управления пучками рентгеновского излучения, при создании рентгеновских спектрометров, в рентгеновских волноводах и линзах, в рентгеновских телескопах. Магнитные мультислойные структуры активно изучаются как в связи с фундаментальными проблемами теории магнетизма, так и вследствие огромных перспектив их возможных применений. В подобных объектах могут возникать такие эффекты, как межслойное обменное взаимодействие, наведение магнитного момента у изначально немагнитных атомов, или такие явления, как гигантское магнетосопротивление, аномальное магнитоотражение и туннельное магнетосопротивление.
Структуры, обладающие антиферромагнитным межслойным упорядочением, в которых наблюдается эффект гигантского магнетосопротивления, такие, как [Ре/Сг]п, [Со/Си]п, практически немедленно нашли применения в устройствах с долговременной памятью, в считывающих и воспроизводящих головках, а так же в различного рода магнитных сенсорах. В 2006 году за открытие эффекта гигантского магнетосопротивления, повлекшее за собой рождение нового поколения электронных устройств, Альберт Ферт и Питер Грюнберг получили Нобелевскую премию. Для разработки устройств с высокой плотностью записи создаются мультислойные структуры, обладающие перпендикулярной магнитной анизотропией (например, [Ре/ТЬ]„, [Рс/Р^п и др.). Аномалии магнитоотражения, наблюдаемые в подобных структурах, сосуществование и взаимовлияние сверхпроводящих и магнитных или же магнитных и полупроводниковых слоев в одной структуре открывают новые перспективы в создании различных управляющих устройств.
Физические свойства ультратонких плёнок и периодических систем с характерной толщиной порядка нанометров существенно зависят от их
(б) (в)
Рис. 1.14 (а) Геометрия эксперимента по измерению угловых и энергетических спектров отражения и его асимметрии вблизи Ьгд-края поглощения Со. Вектор намагниченности образца лежит в плоскости рассеяния и в плоскости пленки (Ь-МОКЕ геометрия); (б) Спектры отражения при разных углах скольжения, измеренные для энергии фотонов вблизи Ьгд-края поглощения Со и кривые отражения (в), измеренные для энергии 786 эВ, различны для правой и левой круговой поляризации падающего излучения На (б) приведена также асимметрия отражения по знаку круговой поляризации (1+-Г)/(Г +Г), которая характеризует магнитное упорядочение в пленке. Для сравнения на рисунке (в) снизу представлены также резонансные спектры поглощения, хорошо видно, что форма кривых отражения разительно отличается от спектров отражения, при чем последние существенно видоизменяются с углом скольжения. Из работы [58].
В работе [59] исследования методом резонансной рентгеновской рефлектометрии были проведены для многослойной периодической
структуры [Ре(5.7)/(Со(5.6)]5(/У( 1ОА) вблизи Ь2,з-краев поглощения Ре в окрестности первого брэгговского максимума отражения —53°.
Экспериментальные данные представлены на рис. 1.15.
Обработка двумерного массива данных существенно сложнее, чем обработка простых рефлектометрических кривых, поэтому в большинстве работ ограничиваются качественным анализом результатов. В частности, в работе [60] было получено значение магнитного момента атомов Ре в центральной части слоев железа (2.7рв). Однако, магнитный момент атомов Бе в интерфейсной области не удалось определить в силу