Маґнітна і кристалічна мікроструктури плівок залізо-ітрієвого ґранату (ЗІҐ), імплантованих йонами фосфору та оксиґену

О. О. Григорук

Анотація


Робота присвячена вивченню особливостей маґнітної мікроструктури приповерхневих шарів епітаксійних плівок залізо-ітрієвого ґранату (ЗІҐ) та її зміни після імплантації йонами Р+ (Е=65 кеВ) і О+ (Е=90 кеВ) з наступним відпалом. Основний акцент зроблено на встановлення взаємозв’язку між маґнітною мікроструктурою та параметрами радіяційно-розупорядкованої кристалічної структури приповерхневих шарів епітаксійних плівок ЗІҐ. При імплантації плівок ЗІҐ йонами Р+ з дозами, при яких зберігається пружно-деформований стан приповерхневого шару, спостерігається зростання ефективних маґнітних полів Неф на ядрах Fe57 з одночасним збільшенням ізомерних зсувів d, тоді як при опроміненні йонами О+, навпаки, зафіксовано зменшення Неф та зменшення d; встановлені відмінности пояснюються деформаційно індукованими змінами ступеня ковалентности зв’язку Fe – O та віддалі обмінної взаємодії. Виявлено, що концентрація дефектів, генерованих при релаксації електронної підсистеми кристалу при опроміненні О+, не перевищує 1% від концентрації дефектів, створених при ядерному гальмуванні. При імплантації О+ аморфний шар зароджується на поверхні плівки ЗІҐ, для випадку імплантації йонами Р+ аморфізація структури розпочинається у ділянці максимуму пружних енерґетичних втрат з подальшим поширенням при зростанні дози опромінення як до поверхні, так і вглиб плівки. У плівках ЗІҐ, імплантованих Р+, домінують напруги стиску, що пояснюється локалізацією йонів Р+ при відпалі в анйонних вакансіях з посиленням ковалентної i послабленням йонної складових хемiчного зв’язку Fe – O. Встановлено присутність в ЕФҐП йонів Fe2+, зумовлену заміщенням частини йонів Fe3+ на Pb4+ на фінальній стадії рідкофазної епітаксії.

Ключові слова: епітаксійні ферит-ґранатові плівки, залізо-ітрієвий ґранат, йонна імплантація, маґнітна мікроструктура, конверсійна електронна месбауерівська спектроскопія, радіяційні дефекти.

Посилання:

  1. Ostafіjchuk B.K. Mehanіzm formuvannja magnіtnoi makrostrukturi Y3Fe5O12 pri іmplantacіi legkimi ta vazhkimi jonami / B.K. Ostafіjchuk, V.M. Tkachuk, O.M. Tkachuk, V.M. Pilipіv, V.І. Kravec', O.O. Grigoruk // Fіzika і hіmіja tverdogo tіla – 2006. – T. 7, № 4 – S. 629-633.
  2. Ostafіjchuk B.K. Osoblivostі radіacіjnogo defektoutvorennja v pripoverhnevih sharah epіtaksіjnih plіvok zalіzo-іtrіevogo granatu pri іmplantacіi іonami fosforu / B.K. Ostafіjchuk, V.M. Pilipіv, V.D. Fedorіv, V.O. Kocjubins'kij, O.O. Grigoruk // Fіzika і hіmіja tverdogo tіla – 2007. – T. 8, № 1 – S. 41-47.
  3. Ostafіjchuk B.K. Transformacіja magnіtnoi mіkrostrukturi pripoverhnevih sharіv epіtaksіjnih plіvok zalіzo-іtrіevogo granatu pіslja іmplantacіi іonami fosforu ta vіdpalu / B.K. Ostafіjchuk, V.M. Pilipіv, V.O. Kocjubins'kij, V.D. Fedorіv, O.O. Grigoruk // Fіzika і hіmіja tverdogo tіla – 2007. – T. 8, № 2 – S. 273-280.
  4. Ostafіjchuk B.K. Rozpodіl z glibinoju parametrіv nadtonkoi vzaemodіi v poverhnevomu sharі plіvki zalіzo-іtrіevogo granatu / B.K. Ostafіjchuk, V.M. Pilipіv, V.M. Tkachuk, O.M. Tkachuk, O.O. Grigoruk, S.І. Jaremіj // Fіzika і hіmіja tverdogo tіla – 2007. – T. 8, № 3 – S. 513-516.
  5. Ostafijchuk B.K. Modeljuvannja radiacijnih ta relaksacijnih procesiv v implantovanih ionami kisnju plivkah zalizo-itrievogo granatu / B.K. Ostafijchuk, V.M. Tkachuk, O.M. Tkachuk, V.M. Pilipiv, O.O. Grigoruk // Dopovidi Nacional'noi akademii nauk Ukraini. – 2008. – №7. – S.82-85.
  6. Pilipіv V.M. Termostimul'ovane vіdnovlennja magnіtnoi mіkrostrukturi pripoverhnevogo sharu epіtaksіjnih plіvok zalіzo-іtrіevogo granatu іmplantovanih іonami fosforu / V.M. Pilipіv, V.O. Kocjubins'kij, O.O. Grigoruk // Materіali HІ Mіzhnarodnoi konferencіi z fіziki і tehnologіi tonkih plіvok. – Іvano-Frankіvs'k, 2007r.: tezi dop. – T.1. – S.95-96.
  7. Pilipіv V.M. Matematichne modeljuvannja procesu radіacіjnogo defektoutvorenja v pripoverhnevomu sharі epіtaksіjnih plіvok zalіzo-іtrіevogo granatu pri іmplantacіi іonami fosforu / V.M. Pilipіv, O.O. Grigoruk // Materіali HІ Mіzhnarodnoi konferencіi z fіziki і tehnologіi tonkih plіvok. – Іvano-Frankіvs'k, 2007r.: tezi dop. – T.2. – S.29-30.
  8. Pilipіv V.M. Modeljuvannja radіacіjnih ta relaksacіjnih procesіv v poverhnevih sharah plіvok ZІG, іmplantovanih іonami kisnju / V.M. Pilipіv, V.M. Tkachuk, O.M. Tkachuk, O.O. Grigoruk // Materіali HІІ Mіzhnarodnoi konferencіi z fіziki і tehnologіi tonkih plіvok, 18-23 travnja 2009 r.: tezi dop. – T.2. – Іvano-Frankіvs'k, 2009. – S.238-239.
  9. Grigoruk A.O. Strukturnoe razuporjadochenie v pripoverhnostnyh slojah jepitaksial'nyh plenok zhelezo-ittrievogo granata implantirovannyh ionami fosfora / A.O. Grigoruk, V.M. Pylypiv // Materialy ІІ Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii Nanostrukturnye materialy-2010: Belarus'-Rossija-Ukraina, 19-22 oktjabrja 2010.: tezisy dokl., – Kiev, 2010. – S.562.

Повний текст: PDF
5 :: 0

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.