Синтез, структура и магнитные свойства пленок диоксида олова, содержащих кластеры ферромагнитных металлов : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. К. Ксеневич

Abstract

Объекты исследования – пленки диоксида олова с кластерами ферромагнитных металлов (никеля, кобальта, железа). Целью проекта является разработка метода синтеза пленок диоксида олова с кластерами ферромагнитных металлов (никеля, кобальта, железа); исследование фазового, элементного, стехиометрического состава пленок, установление корреляции между процентным содержанием в пленках диоксида олова ферромагнитных металлов и их структурными и магнитными свойствами. Используемые методы включают в себя магнетронное напыление, реактивное магнетронное напыление, рентгеновскую дифракцию, спектроскопию комбинационного рассеяния света, измерения зависимостей намагниченности пленок от магнитного поля. Результаты проекта: отработана методика синтеза пленок диоксида олова с кластерами ферромагнитных металлов (Ni, Co, Fe) с использованием метода магнетронного распыления в плазме аргона и реактивного магнетронного распыления в аргон-кислородной плазме оловянной мишени (чистотой 99,99 %) со вставками из никеля и ковара (сплава, состоящего из 29 % Ni, 17 % Co и 54 % Fe) с последующим отжигом на воздухе. Проведены рентгеноструктурные исследования, измерены спектры комбинационного рассеяния света, а также зависимости намагниченности образцов от магнитного поля. Установлено, что нанокристаллическая структура SnO2-δ формируется при использовании для синтеза пленок магнетронного распыления в плазме аргона и реактивного магнетронного распыления в аргон-кислородной плазме (с содержанием кислорода до 2 об.%) мишени Sn со вставками из Ni и ковара с последующим отжигом на воздухе при температурах в диапазоне 375-450 °С. При увеличении содержания кислорода при реактивном распылении до 4 об.% и выше формируются аморфные пленки. Наличие ферромагнитных металлов в пленках подтверждается результатами измерений намагниченности пленок в диапазоне 2 300 К, в частности, обнаружено увеличение намагниченности пленок с ростом индукции магнитного поля в диапазоне 0-0,1 Тл. Область применения: результаты могут быть использованы при создании функциональных элементов спинтроники и магниторезистивных датчиков.