Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Выпуски МФиНТ »  Том 42, выпуск 1

Взрывная кристаллизация плёнок аморфного кобальта в сильном неоднородном магнитном поле

Е. Н. Зубарев1, В. Н. Самофалов1, А. Ю. Девизенко1, В. В. Кондратенко1, Д. В. Севрюков1, В. А. Севрюкова1, В. В. Мамон1, Т. И. Храмова1, T. M. Сабов2, А. В. Дубиковский2, А. С. Оберемок2, О. В. Косуля2

1Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Кирпичева, 2, 61002 Харьков, Украина
2Институт физики полупроводников им. В. Е. Лашкарёва НАН Украины, просп. Науки, 41, 03028 Киев, Украина

Получена: 04.07.2019; окончательный вариант - 18.11.2019. Скачать: PDF

Исследован механизм взрывной кристаллизации аморфных плёнок кобальта, выращенных на аморфном углероде в отсутствии и при наличии сильного неоднородного магнитного поля. Установлено, что ключевым фактором для реализации взрывной кристаллизации является углерод, поступающий в плёнку кобальта из работающего С-магнетрона во время осаждения слоя кобальта. Легирование растущей плёнки кобальта атомами углерода приводит к затягиванию стадии существования кобальта в аморфно-кластерном состоянии до большей номинальной толщины плёнки. Магнитное поле не оказывает влияния на содержание углерода в плёнках кобальта, которое примерно одинаково и составляет 3–5 ат.%. Показано, что неоднородное магнитное поле увеличивает критическую толщину, при которой начинается взрывная кристаллизация. В плёнках, полученных без магнитов в вакуумной камере, взрывная кристаллизация реализуется в интервале номинальных толщин от 8,0 до 8,5 нм. В плёнках, полученных непосредственно на магните, процесс взрывной кристаллизации происходит в интервале номинальных толщин от 10,0 до 10,5 нм.

Ключевые слова: аморфно-кластерное состояние кобальта, взрывная кристаллизация, неоднородное магнитное поле, просвечивающая электронная микроскопия.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i01/0033.html

PACS: 61.05.cp, 61.05.J-, 61.43.Dq, 64.70.dg, 64.70.kd, 68.37.Og, 81.40.Wx

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. К. Судзуки, Х. Фудзимори, К. Хасимото, Аморфные металлы (Москва: Металлургия: 1987).
  2. В. А. Шкловский, В. М. Кузьменко, Успехи физических наук, 157, № 2: 311 (1989). Crossref
  3. В. М. Кузьменко, Успехи современной радиоэлектроники, № 5: 17 (2002).
  4. H.-D. Geiler, E. Glaser, G. Götz, and M. Wagner, J. Appl. Phys., 59, Iss. 9: 3091 (1986). Crossref
  5. C. Grigoropoulos, M. Rogers, S. H. Ko, A. A. Golovin, and B. J. Matkowsky, Phys. Rev. B, 73, Iss. 18: 184125-1 (2006). Crossref
  6. Liliya Nikolova, Mark J. Stern, Jennifer M. MacLeod, Bryan W. Reed, Heide Ibrahim, Geoffrey H. Campbell, Federico Rosei, Thomas LaGrange, and Bradley J. Siwick, J. Appl. Phys., 116, Iss. 9: 093512-1 (2014). Crossref
  7. Erik J. Albenze and Paulette Clancy, Mol. Simul., 31, Iss. 1: 11 (2005). Crossref
  8. F. Falk and G. Andrä, J. Cryst. Growth, 287, Iss. 2: 397 (2006). Crossref
  9. Chil-Chyuan Kuo, Wen-Chang Yeh , Jia-Bin Chen, and Jeng-Ywan Jeng, Thin Solid Films, 515, Iss. 4: 1651 (2006). Crossref
  10. Chil-Chyuan Kuo, J. Mater. Process. Technol., 209, Iss. 6: 2978 (2009). Crossref
  11. Keisuke Ohdaira, Naohito Tomura, Shohei Ishii, and Hideki Matsumuraa, Electrochem. Solid-State Lett., 14, No. 9: H372 (2011). Crossref
  12. Keisuke Ohdaira, Keisuke Sawada, Noritaka Usami, Sergey Varlamov, and Hideki Matsumura, Jpn. J. Appl. Phys., 51, No. 10S: 10NB15 (2012). Crossref
  13. Keisuke Ohdaira and Hideki Matsumura, Thin Solid Films, 524: 161 (2012). Crossref
  14. Keisuke Ohdaira and Hideki Matsumura, J. Cryst. Growth, 362: 149 (2013). Crossref
  15. V. Ya. Kogai, A. V. Vakhrushev, and A. Yu. Fedotov, JETP Lett., 95: 454 (2012). Crossref
  16. L. I. Kveglis, V. A. Seredkin, and A. V. Kuzovnikov, JETP Lett., 82: 23 (2005). Crossref
  17. Viljami Pore, Mikko Ritala, Markku Leskelä, Tapio Saukkonen, and Mikael Järn, Cryst. Growth Des., 9, No. 7: 2974 (2009). Crossref
  18. E. N. Zubarev, A. Yu. Devizenko, O. V. Penkov, V. V. Kondratenko, D. V. Sevriukov, V. A. Sevryukova, and I. A. Kopylets, Thin Solid Films, 622: 84 (2017). Crossref
  19. Е. Н. Зубарев, А. Ю. Девизенко, В. В. Кондратенко, Д. В. Севрюков, В. А. Севрюкова, А. С. Гарбуз, T. M. Сабов, А. В. Дубиковский, А. С. Оберемок, В. П. Мельник, Металлофиз. новейшие технол., 40, No. 3: 359 (2018). Crossref
  20. V. N. Samofalov, A. G. Ravlik, D. P. Belozorov, and B. A. Avramenko, J. Magn. Magn. Mater., 281, Iss. 2–3: 326 (2004). Crossref
  21. V. N. Samofalov, D. P. Belozorov, and A. G. Ravlik, Fiz. Met. Metalloved., 102: 494 (2006). Crossref
  22. Vladimir N. Samofalov, Dmitriy P. Belozorov, and Anatoliy G. Ravlik, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 56, No. 3: 269 (2013). Crossref
  23. S. I. Tarapov, V. N. Samofalov, A. G. Ravlik, and D. P. Belozorov, International Journal Infrared Millimeter Waves, 24, Iss. 7: 1081 (2003). Crossref
  24. V. N. Samofalov, D. P. Belozorov, A. G. Ravlik, and A. S. Аseev, Func. Mater., 24, No. 3: 365 (2017). Crossref
  25. E. N. Zubarev, V. V. Kondratenko, Y. P. Pershyn, and V. A. Sevryukova, Thin Solid Films, 520, Iss. 1: 314 (2011). Crossref
  26. Ю. П. Першин, В. А. Севрюкова, Е. Н. Зубарев, А. С. Оберемок, В. П. Мельник, Б. Н. Романюк, В. Г. Попов, П. М. Литвин, Металлофиз. новейшие технол., 35, No. 12: 1617 (2013).
  27. В. Ф. Мазанко, А. В. Покоев, В. М. Миронов, Д. С. Герцрикен, Д..В. Миронов, Д..И. Степанов, Г. В. Луценко, Диффузионные процессы в металлах под действием магнитных полей и импульсных деформаций (Москва: Машиностроение: 2005), т. 1.
  28. В. Ф. Мазанко, А. В. Покоев, В. М. Миронов, Д. С. Герцрикен, Д..В. Миронов, Д..И. Степанов, Г. В. Луценко, Диффузионные процессы в металлах под действием магнитных полей и импульсных деформаций (Москва: Машиностроение: 2005), т. 2.

Лицензия Creative Commons
Эта статья доступна по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная
© Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, 2020