Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
4 results
Search Results
Item Effect of Magnetic Field on the Morphology and Structural Characteristics of Cobalt-based Thin Film Systems as Sensitive Sensor Elements(Sumy State University, 2023) Шпетний, Ігор Олександрович; Шпетный, Игорь Александрович; Shpetnyi, Ihor Oleksandrovych; Plecenik, T.; Шабельник, Юрій Михайлович; Шабельник, Юрий Михайлович; Shabelnyk, Yurii Mykhailovych; Шкурдода, Юрій Олексійович; Шкурдода, Юрий Алексеевич; Shkurdoda, Yurii Oleksiiovych; Швець, Уляна Станіславівна; Швец, Ульяна Станиславовна; Shvets, Uliana Stanislavivna; Наконечна, Ірина Ігорівна; Наконечная, Ирина Игоревна; Nakonechna, Iryna Ihorivna; Vorobiov, S.; Kravets, A.У роботі представлені результати досліджень впливу зовнішнього магнітного поля на морфологію поверхні трьох різних плівкових магнітних структур: одношарової плівки Со, гранульованого сплаву на основі Co і Ag та тришарової плівки Co/Gd/Co. Дослідження методом атомно-силової мікроскопії при кімнатній температурі показали суттєвий вплив магнітного поля на морфологію поверхні плівок та на структурні характеристики (середню арифметичну Ra, середню квадратичну шорсткість Rq, структурну ентропію S). При першому включенні магнітного поля (при H = 0.01 T) для всіх систем спостерігалося зменшення шорсткості поверхні (Ra, Rq), що зумовлено розпадом системи дефектів у плівкових зразках та переходом структури у новий стан. Причому найбільше зменшення шорсткості Ra на 19 % і Rq на 16% спостерігалось у гранульованих магнітних плівкових сплавах на основі Co-і Ag. Подальше збільшення магнітного поля практично не впливало на структурні характеристики, які залишалися сталими і після релаксації протягом 18 годин. У свою чергу, в одношарових плівках Со, при подальшому збільшенні величини магнітного поля H до 0.05 Т значення структурних характеристик (Ra, Rq, S) монотонно збільшувалось. Подальше збільшення напруженості магнітного поля до 0.1 Т майже не впливало на Ra, Rq, S. У тришаровій плівковій системі Co/Gd/Co подальше збільшення напруженості магнітного поля до 0.1 Т спричинило зростання параметрів шорсткості Ra та Rq за рахунок виникнення додаткових напружень у верхньому шарі Co. Такий ефект виникає за рахунок меншої коерцитивної сили нижнього шару Co, порівняно з верхнім шаром Co. В результаті цього нижній шар Co перемагнічується в менших магнітних полях порівняно з верхнім шаром, що додатково підвищує шорсткість поверхні плівкового зразка.Item Dimensional Effects in Magnetoresistive Properties in Three-Layer Films(Sumy State University, 2022) Шабельник, Юрій Михайлович; Шабельник, Юрий Михайлович; Shabelnyk, Yurii Mykhailovych; Saltykov, D.І.; Шумакова, Наталія Іванівна; Шумакова, Наталия Ивановна; Shumakova, Nataliia Ivanivna; Dekhtyaruk, L.V.; Шпетний, Ігор Олександрович; Шпетный, Игорь Александрович; Shpetnyi, Ihor Oleksandrovych; Овечкін, Денис Вячеславович; Овечкин, Денис Вячеславович; Ovechkin, Denys Viacheslavovych; Чорноус, Анатолій Миколайович; Чорноус, Анатолий Николаевич; Chornous, Anatolii Mykolaiovych; Шкурдода, Юрій Олексійович; Шкурдода, Юрий Алексеевич; Shkurdoda, Yurii OleksiiovychЕкспериментально і теоретично з використанням узагальнених формул Дієни [1, 2] досліджені розмірні ефекти в магніторезистивних властивостях тришарових магнітовпорядкованих плівках FeхСо1 – х/Сu/FeхСо1 – х отриманих методом пошарової конденсації металів з наступною термообробкою в інтервалі температур 300÷550 К. Показано, що у випадку, коли товщина покриваючого шару значно менша (більша) товщини базового шару числове значення магніторезистивного відношення δ мізерно мале внаслідок шунтуванням опору накривного шару опорами базового шару та немагнітного прошарку (шунтуванням опорів базового шару та немагнітного прошарку опором верхнього магнітного шару). Якщо ж товщини базового і покриваючого шарів однакова, то величина δ набуває максимального значення в силу відсутності ефекту шунтування. У разі збільшення товщини немагнітного прошарку за умови, що товщини базового та магнітного шарів металу не змінюються, магніторезистивне відношення монотонно зменшується зі збільшенням товщини спейсера.Item Structural-Phase State and Magnetotransport Properties of Thin Film Alloys Based on Permalloy and Copper(Sumy State University, 2021) Шпетний, Ігор Олександрович; Шпетный, Игорь Александрович; Shpetnyi, Ihor Oleksandrovych; Тищенко, Костянтин Володимирович; Тищенко, Константин Владимирович; Tyshchenko, Kostiantyn Volodymyrovych; Пак, Василь Якович; Пак, Василий Яковлевич; Pak, Vasyl Yakovych; Duzhyi, B.V.; Шкурдода, Юрій Олексійович; Шкурдода, Юрий Алексеевич; Shkurdoda, Yurii Oleksiiovych; Проценко, Іван Юхимович; Проценко, Иван Ефимович; Protsenko, Ivan YukhymovychУ роботі представлені результати досліджень впливу складу на структурно-фазовий стан та магніторезистивні властивості свіжосконденсованих та термооброблених при температурах Tв ≤ 900К зразків плівкових сплавів на основі Py та Cu. Зразки тонкоплівкових сплавів товщиною d = 25 нм в інтервалі складів 19 ≤ cCu ≤ 69 (де cCu – загальна концентрація Cu, ат.%) були отримані методом одночасного випаровування у вакуумі з двох незалежних випарників. Методом просвічуючої електронної мікроскопії було досліджено структурно-фазовий стан зразків плівкових сплавів при cCu = 19 ат.%, 34 aт.% та 61 ат.%. Структура тонких плівок як в свіжесконденсованому так і у відпаленому при Tв ≤ 900 K стані складаються з квазігранул пермалою, вбудованих у немагнітну матрицю Cu. Фазовий стан зразків при cCu = 19 ат.% та cCu = 3 4 ат.% у свіжосконденсованому стані та після термообробки при Tв = 600К відповідав ГЦК-NixFe(x ≈ 3) + ГЦК-Cu. Після термообробки при температурах 700 ≤ Tв ≤ 900 К фазовий стан зразків при cCu = 19 ат.% та cCu = 34 ат.% відповідав Ni3Fe + ГЦК-Cu. Для зразка плівкового сплаву при cCu = 61 ат.% у свіжесконденсованому стані та після термообробки при температурах 600 ≤ Tв ≤ 900 К фазовий стан відповідав ГЦК-NixFe (x ≈ 3) + ГЦК-Cu. Дослідження магніторезистивних властивостей плівкових зразків показали, що плівкові зразки у всьому інтервалі складів 19 ≤ cCu ≤ 69 aт.% характеризувалися ізотропним магнітоопором. Максимальне значення гігантського магнітоопору спостерігалося для зразка з cCu = 34 aт.% як у свіжосконденсованому стані так і після термообробки при температурах 600 ≤ Tв ≤ 900К. Термообробка зразків в інтервалі температур 600 ≤ Tв ≤ 900 К майже не вплинула на величину ГМО плівок при 19 ≤ cCu ≤ 51 aт.%.Item Magnetic and Magnetoresistive Properties of Thin Film Alloys Based on Cobalt and Copper(Sumy State University, 2020) Шпетний, Ігор Олександрович; Шпетный, Игорь Александрович; Shpetnyi, Ihor OleksandrovychУ даній роботі представлені результати дослідження впливу розмірного та концентраційного ефектів на структурно-фазовий стан, магніторезистивні та магнітні властивості відпалених при TВ = 700 K зразків тонкоплівкових сплавів на основі Co і Cu товщиною d = 40 нм у широкому діапазоні загальних концентрацій Co (18 ≤ cCo ≤ 69 ат. %). Зразки отримували методом одночасного випаровування у вакуумі з використанням двох незалежних електронних гармат. Встановлено, що зразки тонкоплівкових сплавів із загальною концентрацією кобальту cCo ≤ 22 ат. % характеризуються переважно суперпарамагнітним станом, при якому гранули ГЩП-Co розміром L = 5÷12 нм були розміщені в матриці твердого розчину (т.р.) Cu(Co) на основі ГЦК-Cu. Збільшення загальної концентрації Co у плівковому сплаві до cCo = 37 ат. % призвело до збільшення розмірів магнітних гранул до L = 7÷20 нм та зменшення відстані між ними. У зразках плівкових сплавів з концентрацією кобальту 56 ≤ cCo ≤ 69 ат. % гранули ГЩП-Co розміром L = 8÷25 нм об’єднувалися у феромагнітні кластери, а об’єм між кластерами був заповнений т.р. ГЦК-Cu(Co). Максимальні значення ГМО, виміряні у зовнішньому магнітному полі Hмакс = 15 кЕ при кімнатній температурі, було отримано для зразка з загальною концентрацією кобальту cCo = 22 ат.%. Амплітуда значень ГМО при цьому становила 3.8 % та 4.1 % у перпендикулярній та поздовжній геометріях вимірювання відповідно. Плівкові сплави з загальною концентрацією кобальту 18 ≤ cCo ≤ 22 ат. % характеризувалися ізотропним магнітоопором. Зростання загальної концентрації кобальту у плівковому сплаві до cCo ≥ 28 ат. % призвело до виникнення магнітної анізотропії та анізотропного магнітоопору. Це може бути пов’язано з появою феромагнітних взаємодій між гранулами кобальту. Низькотемпературні вимірювання магнітоопору при Твим = 5 К зразка плівкового сплаву з загальною концентрацією кобальту cCo = 18 ат. % показали зростання амплітуди ГМО в 2,1 рази (ГМО = 11.1 %) порівняно з амплітудою ГМО = 5.18 %, виміряною при кімнатній температурі у зовнішньому магнітному полі Hмакс = 90 кЕ. При збільшенні температури вимірювання до Твим = 350 K амплітуда ГМО зменшилася і становила 4,5 %. Це пов’язано із збільшенням розсіювання електронів на фононах з ростом температури.