Легированные ферромагнитными металлами пленки оксидов олова: влияние фазового и стехиометрического состава на электрические и магнитные свойства : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. К. Ксеневич

Abstract

Объекты исследования: пленки оксидов олова, легированные ферромагнитными металлми (Ni, Co, Fe). Целью работы является синтез легированных ферромагнитными металлами (Ni, Co, Fe) пленок оксидов олова различного фазового и стехиометрического составов; исследование их структурных, электрических и магнитных свойств; установление корреляции между кристаллической структурой, фазовым, стехиометрическим составом пленок и их электрическими и магнитными свойствами. Используемые методы включают в себя магнетронное напыление, реактивное магнетронное напыление, рентгеновскую дифракцию, спектроскопию комбинационного рассеяния света, рэзерфордовское обратное рассеяние, измерения зависимостей сопротивления и намагниченности пленок от магнитного поля. Результаты работы: проведена отработка методики синтеза легированных Ni, Co и Fe пленок оксидов олова с использованием модифицированной установки ВУП-5М. Пленки оксидов олова синтезировались посредством реактивного магнетронного распыления мишени олова (чистотой 99,99 %) со вставками из Ni и ковара (сплава Ni, Co и Fe) и последующего отжига на воздухе. Фазовый состав пленок оксидов олова варьировался посредством изменения содержания кислорода в аргонислородной плазме (в диапазоне 0-8 об. %), температуры отжига (в диапазоне 300-450 °С) и площади металлических вставок в мишени олова. Установлено, что в зависимости от условий синтеза в составе пленок имеются как фазы SnO и SnO2, так и нестехиометрические фазы Sn2O3 и Sn3O4. При увеличении температуры отжига выше 400 °С пленки характеризуются рентгеноаморфной структурой и проявляют диэлектрические свойства. В области температур 2-4 К увеличение намагниченности легированных Ni, Fe, Co пленок при увеличении индукции магнитного поля наблюдалось во всем диапазоне исследованных магнитных полей 0-8 Т. В проводящих пленках оксидов олова, легированных никелем, обнаружено положительное магнитосопротивление, величина которого превышала 300 % при понижении температуры до 2 К. Область применения: результаты могут быть использованы при создании функциональных элементов спинтроники и магниторезистивных датчиков.