Исследование тонких магнитных пленок, полученных высокодозной имплантацией ионов железа в кремний

• Автор: Дулов, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 91 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИЛИЦИДОВ ЖЕЛЕЗА

1Л Структурные особенности бинарной системы железо-кремний

1.2 Мессбауэровские исследования силицидов железа

1.3 Фазовый состав ионно-синтезированных пленок Бе-Б!

1.4 Магнитные свойства тонкопленочных силицидов железа

ГЛАВА 2. ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Многоуровневая мессбауэровская спектроскопия

2.1.1 Селекция по глубине с использованием пропорционального детектора

2.1.2 Возможность улучшения статистического качества интегральных спектров

2.2 Обработка мессбауэровских спектров

2.2.1 Аппроксимация спектров и оценка ошибок параметров на основе Байесового подхода
2.2.2 Аппроксимация спектров с помощью функций Войта
2.3 Автодинный метод измерения магнитной восприимчивости
2.4 Объекты исследования
ГЛАВА 3. МЕССБАУЭРОВСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИОННОСИНТЕЗИРОВАННЫХ ПЛЕНОК ЖЕЛЕЗО-КРЕМНИЙ
3.1 Интегральный по толщине пленки фазовый анализ
3.2 Селективный по глубине пленки фазовый анализ
ГЛАВА 4. ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ
4.1. Угловые зависимости восприимчивости
4.2. Полевые зависимости восприимчивости
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ МИКРОМАГНЕТИЗМА К ОПИСАНИЮ
МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ПЛЕНОК ЖЕЛЕЗО-КРЕМНИЙ

5.1 Связь измеряемой в автодинном методе величины с магнитными характеристиками пленок
5.2 Численное моделирование зависимостей восприимчивости
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Is - изомерный сдвиг Q - квадрупольное расщепление Н- сверхтонкое поле Е - энергия
Xzz - диагональная z-компонента тензора дифференциальной восприимчивости G - свободная энергия намагниченности - статистический критерий хи-квадрат
ИК - Инфракрасный
ИЛС - Ионно-Лучевой Синтез
МЛЭ (МВБ) - Молекулярно-Лучевая Эпитаксия (Molecular Beam Epitaxy) МСКЭ (CEMS) - Мессбауэровская Спектроскопия Конверсионных Электронов (Conversion Electrons Mossbauer Spectroscopy)
СГМСКЭ (DCEMS) - Селективная по Глубине Мессбауэровская Спектроскопия Конверсионных Электронов (Depth-selective Conversion Electrons Mossbauer Spectroscopy)
MOMC (MOMS) - Магнитно-Ориентационная Мессбауэровская Спектроскопия (Magnetic Orientation Mossbauer Spectroscopy)
ТМП (TMF) - Тонкая Магнитная Пленка (Thin Magnetic Film)
КПД - Коэффициент Полезного Действия
СТС - сверхтонкая структура
xVBF - extended Voigt-based fitting
ММС - многоуровневая мессбауэровская спектроскопия

соответствуют разным физическим ситуациям. Для устранения неоднозначности в интерпретации данных дополнительно был получен мессбауэровский спектр при скользящем падении пучка гамма-квантов. Подобный прием позволяет разрешать спорные ситуации при интерпретации спектров. В качестве примера, можно привести работу Реутера по исследованию фазы a-FeSi2 [23] и работы других авторов, в которых применяется магнитно-ориентационная мессбауэровская спектроскопия (MOMS) [88,89]. Полученный спектр представлен на рис
Рис.5. Интегральный мессбауэровский спектр образца 257 при скользящем падении гамма-квантов (угол между направлением падения гамма-квантов и плоскостью пленки 7.5 градусов). Модельный спектр показан сплошной линией. Внизу графика - разность между модельным и экспериментальным спектром; = 1,05 •
Спектр на рис.5 исключает модель двух секстетов с перпендикулярной * текстурой и показывает, что магнитная фаза представлена более чем двумя
сикстетами с нормальным распределением по параметрам СТС. Также рис.5 показывает, что доминирует один из сикстетов, имеющий с максимальное среднее сверхтонкое поле.
Спектр рис.4 и рис.5 обрабатывался при помощи функций Войта (хУББ, [81]). Высокая концентрация дефектов и случайное расположение атомов железа в имплантированном слое должны приводить к флуктуациям