Багатокомпонентні функціональні матеріали електроніки: кінетичні та магніторезистивні властивості

Abstract

Актуальність теми роботи. Багатокомпонентні плівкові сплави – сучасний перспективний клас функціональних матеріалів, у яких можливе варіювання в широких межах їх кінетичних і магніторезистивних властивостей шляхом зміни умов конденсації, концентрації компонент і фазового складу. Завдяки високій температурній стійкості багатокомпонентні матеріали мають перспективи використання для формування елементів інтегральних мікросхем методом багатошарової металізації із наперед заданою структурою шарів та значенням робочих параметрів, а також чутливих елементів сенсорної електроніки. Це визначає новизну і актуальність тематики роботи. Мета роботи: прогнозування та дослідження кінетичних (питомий опір, середня довжина вільного пробігу електронів) та магніторезистивних (магнітоопір і ГМО) властивостей багатокомпонентних плівкових сплавів, у т.ч. високоентропійних, з точки зору їх практичного застосування як елементів сенсорної електроніки. Методи: плівкова технологія одночасного або пошарового осадження металів; гомогенізація фазового складу шляхом термообробки; високоточна резистометрія для вимірювання опору плівок при відсутності або при дії температури або індукції магнітного поля; розрахунки питомого опору і середньої довжини вільного пробігу (СДВП) із використанням правила адитивності параметрів. Отримані результати: 1. Показано, що у ВЕС відбувається формування однофазного стабільного твердого розчину заміщення (переважно ГЦК- або ОЦК-решітки), який є одночасно високоміцним і термодинамічно стійким. 2. Відносно великі значення питомого опору (10-7 Ом.м) пояснені дефектністю плівок і додатковим розсіюванням електронів провідності на магнітних квазігранулах. 3. Експериментально установлено, що у плівкових ВЕС на основі Cо, Nі, Cu, Fe та Аl амплітуда МО при Т=300К має відносно малу величину (0,15-0,30%). 4. На основі правила адитивності параметрів отримані концентраційні залежності питомого опору та СДВП.