Електромеханічні властивості плівкових матеріалів на основі магнітних металів

Abstract

Дисертацію присвячено комплексному дослідженю електромеханічних властивостей дво- і тришарових металевих плівок і плівкових сплавів на основі Fe і Pt, Gd або Ni та поясненню фізичних ефектів, які виникають у плівках в області пружної, квазіпружної і пластичної деформації. Встановлено взаємозв’язок між структурно-фазовим станом досліджуваних плівок і їх елекромеханічними властивостями. Показано, що зменшення розмірів зерен призводить до зменшення значення межі переходу від пружної до пластичної деформації. Уперше встановлені закономірності появи нелінійних ефектів у електромеханічних властивостях тонких плівок, запропоновано модель, яка описує реалізацію таких ефектів у тонких плівках. Запропоновано пояснення реалізації аномально малих значень коефіцієнта γl у тонких плівках, внаслідок двох фізичних механізмів: зміни коефіцієнта Пуассона, викликаної зміною температури Дебая при їх деформації; зменшення ефективної товщини плівок внаслідок дифузії поверхневих атомів на межі зерен.

Диссертация посвящена комплексному исследованию электромеханических свойств двух- и трехслойных металлических пленок и пленочных сплавов на основе Fe и Pt, Gd или Ni и трактованию физических эффектов, которые возникают в пленках в области упругой, квазиупругой и пластической деформации. Установлена взаимосвязь между структурно-фазовым состоянием исследуемых пленок и их электромеханическими свойствами. Показано, что уменшение размеров зерен приводит к уменшению значения границы перехода от упругой к пластической деформации. Впервые установлены закономерности появления нелинейных эффектов в электромеханических свойствах тонких пленок, предложена модель, которая описывает реализацию таких эффектов в тонких пленках. Предложено объяснение реализации аномально малых значений коэффициента γl в тонких пленках вследствие двух физических механизмов: изменения коэффициента Пуассона, вызванного изменением температуры Дебая при их деформации; уменшение эффективной толщины пленок вследствие диффузии поверхностных атомов на границы зерен.

Dissertation is devoted to research of electromechanical properties of two- and three-layer metal films and film-based alloys Fe and Pt, Gd or Ni and explain the physical effects that occur in films in the elastic, quasi-elastic and plastic deformation. The interrelation between structural-phase state studied the films and their elekromehanical properties. It was shown that reducing the size of grains leads to a reduction value of the transition from elastic to plastic deformation. First established patterns of occurrence of nonlinear effects in the electromechanical properties of thin films, the model that describes the realization of such effects in thin films. The explanation implementation abnormally low values of γl in thin films because of two physical mechanisms: the Poisson ratio changes caused by temperature changes in the Debye deformation; effectively reducing the film thickness due to diffusion of surface atoms at the grain boundaries.