Нестехиометрия и дефекты структуры в монокристаллах и пленках ферритов-гранатов, легированных ионами Ca2+

• Автор: Читанов, Денис Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И АББРЕВИАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Анализ современных представлений о влиянии неизовалентных замещений в формировании структурных особенностей, свойств и дефектности монокристаллического ЖИГ и эпитаксиальных монокристаллических пленок ферритов-гранатов (ЭМПФГ)
1.1 Особенности кристаллической и магнитной структуры, физические свойства монокристаллов ЖИГ и эпитаксиальных монокристаллических пленок ферритов-гранатов

1.2 Жидкофазная эпитаксия, как основной метод получения ЭМПФГ.

Роль технологических параметров роста ЭМПФГ в формировании

основных физических свойств и дефектности

1.3 Использование неизовалентных замещений в катионной подрешетке для формирования требуемых свойств ЭМПФГ
1.4 Влияние нескомпенсированных ионов Са2+ на формирование дефектной подсистемы и свойства монокристаллического ЖИГ и ЭМПФГ разных составов. Реализующиеся механизмы зарядовой компенсации

1.5 Выводы по литературному обзору. Постановка задачи

исследований
ГЛАВА 2. Методики экспериментальных исследований и статистической обработки результатов измерений
2.1 Объекты исследований, особенности их выращивания и подготовка для исследований
2.2 Особенности применения ядерной гамма-резонансной спектроскопии для изучения магнитной микроструктуры объектов исследования
2.3 Рентгеноструктурный анализ и рентгеноспектральный

микроанализ объектов исследования
2.4 Экспериментальные методы исследования магнитных свойств феррогранатовых гетерокомпозиций
2.5 Спектрофотометрия объектов исследования и расчет основных оптических характеристик феррогранатовых гетерокомпозиций
2.6 Термоактивационная токовая спектроскопия объектов исследования
2.7 Разработка оборудования для изучения электрически активных дефектов в объектах исследования методами термоактивационной токовой спектроскопии
2.7.1 Автоматизированный блок регулировки температуры для установки термоактивационной токовой спектроскопии
2.7.2 Автоматизированная установка термоактивационной токовой спектроскопии для исследования электрически активных дефектов в
высокоомных полупроводниках и диэлектриках
ГЛАВА 3. Природа высококоэрцитивного состояния в эпитаксиальных пленках магнитных гранатов для термомагнитной записи информации
3.1 Природа высококоэрцитивного состояния в ЭМПФГ наиболее отработанных в технологическом плане составов
3.2 Разработка методов индуцирования высококоэрцитивного состояния в ЭМПФГ для термомагнитной записи информации
3.3 Выводы к главе
ГЛАВА 4. Нестехиометрия и свойства монокристаллического ЖИГ У3Ге5012 и ЭМПФГ (В1Тт)з(ГеСа)5012 при неизовалентном
замещении ионами Са2+
4.1 Обработка результатов рентгеноструктурного аназиза и рентгеноспектрального микроанализа
4.2 Особенности магнитной микроструктуры монокристаллического ЖИГ УзГе5012 с содержанием кальция

4.3 Влияние неизовалентного замещения ионами Са2+ на магнитные свойства объектов исследования
4.4 Особенности спектров поглощения эпитаксиальных монокристаллических пленок ферритов-гранатов (ВПтп)з(РеСа)5012:
Са2+ с различным содержанием ионов кальция
4.5 Термоактивационная токовая спектроскопия как метод контроля состава и дефектности в ЖИГ и ЭМПФГ и реализующиеся в
них механизмы зарядовой компенсации
4.6 Выводы к главе
ГЛАВА 5. Разработка высокоэффективных материалов на основе ВР содержащих пленок ферритов-гранатов для термомагнитной записи информации
5.1 Разработка магнитооптического материала на основе эпитаксиальных монокристаллических пленок ферритов-гранатов легированных двухвалентной примесью
5.2 Способ получения наноразмерных пленок В1-содержащих ферритов-гранатов
5.3 Выводы к главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

неконтролируемыми вариациями параметров роста, вхождением неконтролируемых примесей свинца и платины. Если напряжения, возникающие на границе пленка-подложка, не снимаются полностью в переходном слое, то они также локально влияют на кристаллическую структуру и состав пленки, меняя положение и объем тетра-, окта- и додекаэдрических пор в растущей пленке. Переходный слой пленка-поверхность формируется на конечной стадии процесса эпитаксии при извлечении пленки из раствора-расплава.
1.3 Использование неизовалентных замещений в катионной подрешетке для формирования требуемых свойств ЭМПФГ
Давно известно [101-104], что небольшое количество «примесей» из двухвалентных и четырехвалентных ионов железа значительно влияет на электропроводность и рассеивающие свойства монокристаллов УзРе50|2 (ЖИГ) и ЭМПФГ, связанных с магнитными, упругими, магнитоупругими и оптическими возбуждениями [105].
В случае кристаллизации из растворов расплавов, которая происходит при температуре, более низкой, чем та, при которой происходит разложение полуторной окиси железа Ре20з (Т<1300 °С), образование ионов Ре2+ и Ре4+ в монокристаллах вызвано наличием примесей с постоянным четырехвалентым и, соответсвенно, двухвалентым состоянием в растворе расплаве. Например, в случае с и Са, они могут быть рассмотрены как процессы гетеровалентного замещения.
2Ре3+ -» Ре2++ 814+ и У3++ Ре3+ -*• Ре4++ Са2+
Влияние электронных обменов Ре3+ —> Ре2+ и Ре3+ —* Ре4+ на ослабление различных возбуждений было изучено детально в [101-104] для случаев, когда один из электронных обменов преобладает. Проблема влияния разновалентных примесей на рассеивание до сих пор не решена.
В некоторых неорганических системах было возможно написать