Исследование локальной атомной структуры мультислоев Fe/Cr методом EXAFS спектроскопии

• Автор: Кирьянов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 98 с. : ил.

Глава 1. Атомная структура сплавов FeCr и мультислоев Fe/Cr

(литературный обзор)

1.1. Методы приготовления и исследования атомной структуры 10 мультислойных наногетероструктур

1.2. Структура сплавов FeCr и мультислоев Fe/Cr

1.3. К и L спектры поглощения рентгеновских лучей в 3d металлах

1.4. Методы моделирования атомной структуры

1.5. Научные задачи исследования 2

Глава 2. Получение структурной информации из перекрывающихся

L спектров поглощения чистых Fe, Cr и мультислоев Fe/Cr

2.1. Условия съемки и приготовления образцов

2.2. Методика получения парциальных парных корреляционных 36 функций

2.3. Модельные расчеты
2.4. Экспериментальные результаты для пленок чистых железа и 49 хрома
2.5 Экспериментальные результаты для сплава FeCr
2.6. Экспериментальные результаты для мультислоя Fe/Cr
Выводы
Глава 3. Концентрационное распределение твердых растворов в
межслойной границе Cr/Fe
3.1. Математический аппарат
3.2. Модельные расчеты
3.3. Экспериментальные результаты для образца 74 А1203/ Cr(3 6,4Ä)/F e(4Ä)
Выводы

Глава 4. Моделирование атомной структуры межслойной границы 77 Cr/Fe
4.1. Решеточная модель межфазной границы
4.2. Результаты моделирования
Выводы
Заключение
Список работ соискателя
Список литературы

Мультислойные металлические наноструктуры, обладающие гигантским магниторезистивным эффектом [1 - 3], представляют значительный научный и практический интерес. Гигантский магниторезистивный эффект и многие другие уникальные магнитные и магнитооптические эффекты впервые наблюдались в сверхрешетках Fe/Cr. Эта система считается модельной и исследуется наиболее интенсивно. Резкое увеличение работ по металлическим сверхрешеткам за последнюю четверть века связано, прежде всего, с прогрессом в области экспериментальной сверхвысоковакуумной техники изготовления многослойных высокосовершенных структур.
Магнитные многослойные структуры обычно представляют собой набор чередующихся слоев различных металлов, один из которых в кристаллическом состоянии является ферромагнитным. Средние толщины слоев меняются от единиц до сотен ангстрем. Большинство магнитных и электрических свойств таких систем обусловлено спин-зависимым рассеянием электронов проводимости на несовершенствах структуры межслойных границ. Но до сих пор во многих теоретических расчетах характеристик мультислоев за основу берутся плоские атомно-гладкие границы, совершенно не отражающие реальное расположение атомов.
Асимметрия структуры переходных областей Fe/Cr и Cr/Fe также может влиять на формирование свойств сверхрешеток [4-6].
Современная физика имеет в своем распоряжении ряд экспериментальных методов исследования локальной атомной структуры. Понимание природы этих методов позволяет связать результаты экспериментов с количественными характеристиками, описывающими расположение атомов в веществе.
Наиболее распространенным экспериментальным методом, используемым для получения информации о расположении атомов, является метод рентгеновской дифракции. Более чувствительным и информативным

решения обратной задачи приведены в сравнении с модельными функциями ПКФ, рассчитанными на основе известных кристаллографических данных.
Были определены следующие характеристики пиков функции g(r): межатомные расстояния г и координационные числа N. Значения данных параметров приведены в таблице 2.2.
Как видно, основные параметры первой и второй координационной сферы Бе и Сг соответствуют кристаллографическим значениям. Высокая точность решения, позволяет заключить, что одновременное рассмотрение трех Ь спектров повышает устойчивость задачи. Необходимо отметить, что при решении обратной задачи не учитывался вклад многократного рассеяния.