Взаємозв’язок між магніторезистивними і магнітними властивостями та електронною структурою багатокомпонентних плівкових сплавів

Abstract

Об’єкти досліджень – процеси фазових переходів, взаємозв’язок між магніторезистивними і магнітними властивостями плівкових високоентропійних сплавів (ВЕС) та їх електронною структурою. Мета проекту полягає у встановленні взаємозв’язку між структурно-фазовим складом, магніторезистивними і магнітними властивостями та електронною структурою високоентропійних плівкових сплавів на основі Cu, Al, Cr, Fe, Ni та Со, які в майбутньому можуть знайти застосування при створенні стабільних чутливих елементів сенсорів температури, тиску, магнітного поля. Методи дослідження – формування багатокомпонентних плівкових сплавів методом одночасного магнетронного розпилення; методи дослідження структурно-фазового стану (електронна просвічуюча мікроскопія, електронографія); елементного складу (методами рентгенівського мікроаналізу та ВІМС) та магнітної структури (візуалізація магнітної (доменної) структури. Вдосконалена методика формування багатокомпонентних плівкових сплавів на основі Fe, Co, Ni, Cr та Cu товщиною 20 – 80 нм методом одночасної або пошарової конденсації. Отримані експериментальні дані стосовно кристалічної структури, процесів фазоутворення і стехіометрії плівкових сплавів на основі Fe, Ni, Co, Cu та Cr. Отримані експериментальні та розрахункові дані стосовно кристалічної структури, процесів фазоутворення і стехіометрії плівкових сплавів на основі Fe, Ni, Co, Cu та Cr. Показано, що для свіжосконденсованих високоентропійних сплавів AlCrFeCoNiCu фіксуються ОЦК і ГЦК фази. Після відпалювання при температурі 700 К стабілізується тільки ОЦК-фаза. Такі плівкові сплави характеризуються високою дефектністю кристалічної структури та наявністю парамагнітної фази. Показано,що для високоентропійних плівкових сплавів на основі Al, Cr, Fe, Co, Ni та Cu, зокрема плівок еквіатомного складу, фіксується лише анізотропний магнітоопір. При цьому концентраційні залежності магнітоопору мають монотонний характер, при збільшенні вмісту немагнітних металів величина магнітоопору зменшується. Розмірні залежності анізотропного магнітоопору також мають монотонний характер. При збільшенні товщини плівкових сплавів спостерігається незначне зростання величини магнітоопору.