О зарождении монолитного слоя Сo на керамике PbZr0.45Ti0.55O3 в условиях ионно-лучевого распыления

Abstract

В работе исследованы процессы формирования и магнитоэлектрические свойства слоистых гетероструктур Co/PZT, где PZT- керамическая подложка цирконата-титаната свинца. Определены оптимальные условия процесса двукратного ионно-лучевого распыления-осаждения за счет применения наноразмерной планаризации и создания наноразмерного антидиффузионного слоя ТiO2, который способствует формированию плоскопараллельной границы ферромагнетик/сегнетоэлектрик и обеспечивает практически востребованные характеристики магнитоэлектрического эффекта на уровне 1-5 мВ/(см×Э) при комнатной температуре. С целью увеличения магнитоэлектрического эффекта исследованы образцы гетероструктур Co/ЦТС с профилированной на микронном уровне в латеральном и вертикальном направлении поверхности ЦТС (PZT), полученные прямым осаждением слоев кобальта методом ионно-лучевого распыления-осаждения через маску алюминия периодом 14 мкм. Показано, что создание гетероструктур с профилированным рельефом поверхности позволяет увеличить низкочастотный магнитоэлектрический эффект до 10 мВ/(см×Э). Контроль процессов синтеза на наноуровне позволяет улучшить магнитоэлектрические характеристики указанных структур, расширить границы применимости магнитоэлектрического эффекта при комнатных температурах на коммерчески доступные материалы микроэлектроники и в перспективе интегрировать эти гибридные структуры в устройства формирования-обработки сигнала на единой подложке.