Please use this identifier to cite or link to this item:
https://elib.bsu.by/handle/123456789/304212| Title: | Структурные, магнитные и электрические свойства эпитаксиальных пленок TiO2 c имплантированной примесью кобальта |
| Other Titles: | The microstructure, magnetic and electric properties of epitaxial TiO2 films implanted with cobalt ions / Valery Bazarov, Evgeniy Begishev, Valery Valeev, Iskander Vakhitov, Amir Gumarov, Almaz Zinnatullin, Airat Kiiamov, Vladimir Nuzhdin, Rustam Khaibullin |
| Authors: | Базаров, В. В. Бегишев, Е. М. Валеев, В. Ф. Вахитов, И. Р. Гумаров, А. И. Зиннатуллин, А. Л. Киямов, А. З. Нуждин, В. И. Хайбуллин, Р. И. |
| Keywords: | ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика |
| Issue Date: | 2023 |
| Publisher: | Минск : БГУ |
| Citation: | Взаимодействие излучений с твердым телом : материалы 15-й Междунар. конф., Минск, Беларусь, 26-29 сент. 2023 г. / Белорус, гос. ун-т ; редкол.: В. В. Углов (гл. ред.) [и др.]. – Минск : БГУ, 2023. – С. 356-358. |
| Abstract: | Тонкие толщиной 150 нм эпитаксиальные плёнки TiO2 со структурой рутила на монокристаллических подложках R-cut корунда (Al2O3) были получены методом реакционного магнетронного напыления с последующим высокотемпературным отжигом на воздухе. Показано, что имплантация ионов Co+ с энергией 40 кэВ и высокой дозой 1.25⋅10 17 ион/см2 в нагретую до 900 К плёнку TiO2 индуцирует в ней ферромагнетизм при комнатных и выше температурах. Согласно анализу данных рентгеновской дифракции и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии наблюдаемый ферромагнетизм обусловлен формированием в имплантированной пленке TiO2 твердого раствора двухвалентных ионов кобальта |
| Abstract (in another language): | A thin TiO2 films with 150 nm thickness were deposited on a (1-102)-face oriented Al2O3 substrate by using the reactive magnetron sputtering. According to X-ray diffraction (XRD), the deposited films consisted of a mixture of two phases: anatase and rutile. After annealing in air at a temperature of 800 C for 60 minutes, the films become single-phase with epitaxial rutile structure. Then 40 keV single-charged ions of cobalt were implanted into an epitaxial TiO2 films with the dose value of 1.25⋅10 17 ion/cm2 at ion current density of 2-3 μA/cm2 and substrate temperature of 900 K. It was found that the high-dose implantation with cobalt ions induces ferromagnetism in the TiO2 film. The magnetic hysteresis loops are observed at room and more higher temperatures. The coercive field is increasing from 420 Oe up to 620 Oe with temperature decreasing from 300 K to 5 K, respectively. At the same time, the saturation magnetic moment turns out to be practically temperature independent, and ones is equal to ~0.7 μB per Co ion. The analysis of high-resolution XPS spectra unambiguously indicates that the dominant part of the cobalt impurity in the implanted TiO2 film is in the divalent oxidized state. This means that the observed ferromagnetism is due to the formation of a solid solution of divalent cobalt ions in TiO2 matrix. Moreover Co-ion implanted TiO2 films exhibit a semiconductor type of conductivity |
| Description: | Секция 4. Наноматериалы: формирование и свойства при воздействии излучений = Section 4. Nanomaterials: formation and properties under the influence of radiation |
| URI: | https://elib.bsu.by/handle/123456789/304212 |
| ISSN: | 2663-9939 (Print) 2706-9060 (Online) |
| Sponsorship: | Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 22-19-007I2, https://rscf.ru/project/22-19-00712). |
| Licence: | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Appears in Collections: | 2023. Взаимодействие излучений с твердым телом |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 356-358.pdf | 392,51 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.