Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
15 results
Search Results
Item Magnetoresistive Properties of Discontinuous Thin-film Systems Based on Ni80Fe20 and SiOx (x ̳≈ 1)(Sumy State University, 2024) Пилипенко, Олександр Валерійович; Pylypenko, Oleksandr Valeriiovych; Пазуха, Ірина Михайлівна; Pazukha, Iryna Mykhailivna; Долгов-Гордійчук, Сергій Романович; Dolhov-Hordiichuk, Serhii Romanovych; Логвинов, Андрій Миколайович; Lohvynov, Andrii Mykolaiovych; Тищенко, Костянтин Володимирович; Tyshchenko, Kostiantyn Volodymyrovych; Troian, R.O.; Komanicky, V.; Шкурдода, Юрій Олексійович; Shkurdoda, Yurii OleksiiovychУ роботі наведено результати експериментальних досліджень структури та магніторезистивних властивостей розривних мультишарів [Ni80Fe20(d)/SiOx(5)]5/Підкладка, x ̳~ 1. Використовувався метод пошарового електронно-променевого напарювання. для депонування зразків. Товщина магнітних шарів (d) змінювалася від 4 до 8 нм. Щоб дослідити вплив температури відпалу на магніторезистивні властивості, зразки відпалювали при ступінчастому зростанні температур у діапазоні Tвід. = 300–700 K. Показано, що для всіх наплавлених і відпалених при 400 К зразків спостерігається анізотропний характер магнітоопору (позитивний поздовжній і негативний поперечний) зразків, характерний для одношарових структурнонеперервних плівок сплаву Ni80Fe20. Знайомі всім польові залежності (ΔR/R0)(B) анізотропного характеру – це різка зміна магнітоопору в діапазоні полів – 10 – + 10 мТл і тенденція до насичення в більш важливих полях. Встановлено, що відпал зразків при температурі 500 К з d = 4 – 5 нм призводить до переходу до ізотропного магнітоопору. Це пов’язано зі збільшенням розміру гранул пермалою до 10 нм і утворенням між ними каналів ізолятора шириною 1 – 2 нм. Максимальні значення ізотропного магнітоопору при кімнатній температурі становлять близько 0,1 %. Після відпалу при температурі 600 К спостерігається повторна поява анізотропного магнітоопору в структурах з d = 4 нм. Причиною такого переходу є руйнування структурної безперервності шарів ізолятора і, як наслідок, утворення металевого кластера по всій структурі. Показано, що підвищення температури відпалу до 700 К не викликає зміни характеру магнітоопору, а призводить лише до зростання його величини.Item Deformation and Magnetoresistive Properties of Low Entropy Functional Film Materials Based on Fe and Pd or Pt(Sumy State University, 2023) Однодворець, Лариса Валентинівна; Odnodvorets, Larysa Valentynivna; Шабельник, Юрій Михайлович; Shabelnyk, Yurii Mykhailovych; Шумакова, Наталія Іванівна; Shumakova, Nataliia Ivanivna; Пасько, Ольга Олександрівна; Pasko, Olha Oleksandrivna; Толстіков, Дмитро Ігорович; Tolstikov, Dmytro Ihorovych; Nazarenko, D.S.У статті наведені результати досліджень магніторезистивних властивостей низькоентропійних нанорозмірних плівкових матеріалів на основі Fe та Pd або Pt. Зразки формувалися методом пошарової конденсації з наступною термооброкою, що дозволило отримати системи з атомним упорядкуванням, в яких реалізуються ефекти анізотропного (АМР) і гігантського (ГМО) магнітоопору. Дослідження проводилися в трьох геометріях вимірювання. Товщину окремих шарів плівкових матеріалів підбирали таким чином, щоб відповідно до діаграм стану Fe-Pd та Fe-Pt для масивних зразків в плівкових системах стабілізувались стійкі в широкому інтервалі температур фази FePd або FePt і FePd3 або FePt3, що підтверджено електронографічними дослідженнями. У таких сплавах спостерігалися аномально малі (від 1,9 до 2,2 одиниць) значення коефіцієнта тензочутливості при деформації до 2 % та ознаки ГМО з малою амплітудою від 0,1 до 0,4 %. Установлено, що плівкові сплави на основі Fe і Pd або Pt можуть бути використані як чутливі елементи гнучких датчиків магнітного поля з широким робочим діапазоном температур.Item Structure, Electrical Conductivity and Magnetoresistive Properties of Binary Film Alloys Based on Fe, Co and Ni as a Component of Heisler Alloys(Sumy State University, 2023) Шкурдода, Юрій Олексійович; Shkurdoda, Yurii Oleksiiovych; Пазуха, Ірина Михайлівна; Pazukha, Iryna Mykhailivna; Saltykova, A.І.; Салтиков, Дмитро Ігорович; Saltykov, Dmytro Ihorovych; Долгов-Гордійчук, Сергій Романович; Dolhov-Hordiichuk, Serhii Romanovych; Zahorulko, A.Yu.; Nalyvaiko, T.T.У роботі проведено дослідження фазового складу, електропровідності та магніторезистиних властивостей двокомпонентних плівкових сплавів на основі Fe, Co та Ni отриманих методом конденсації парів металів у високому вакуумі у температурному інтервалі 100 – 700 К. Показано, що у всіх свіжосконденсованих та відпалених за температури 700 К плівках Fe0,50Ni0,50 товщиною d = 10 – 100 нм, спостерігається ГЦК-фаза, для зразків Fe0,67Ni0,33 Fe0,50Co0,50 таFe0,67Co0,33 фіксується ОЦК - фаза. Установлено, що для усіх структурно-суцільних плівкових сплавів реалізуються розмірні залежності питомого опору, термічного коефіцієнта опору та магнітоопору а характер розмірних залежностей аналогічний відповідним залежностям для плівок чистих металів. Показано, що для плівкових сплавів Fe0,67Ni0,33, Fe0,50Co0,50 та Fe0,67Co0,33 розмірні залежності як поздовжнього так і поперечного магнітоопору прявляються значно слабше ніж для плівок Fe0,50Ni0,50. Для плівкових сплавів Fe0,67Ni0,33, Fe0,50Co0,50 та Fe0,67Co0,33 величина як поздовжнього так і поперечного магнітоопору слабо залежить від температури.Item GaSe<β-CD> Architecture Supramolecular Clathrate: Properties and Application(Sumy State University, 2022) Maksymych, V.; Calus, D.; Shvets, R.; Chabecki, P.; Pokladok, N.; Ivashchyshyn, F.Сучасні нанотехнології покликані створювати функціонально гібридні неорганічно/органічні матеріали з неординарними властивостями. Великого зацікавлення в даному напрямку набули клатрати – сполуки включення, побудовані за принципом господар<гість>. Застосовуючи інтеркаляційні технології, сформовані таким чином супрамолекулярні структури можна певним чином впорядковувати, використовуючи неорганічні матриці, формуючи клатрати типу субгосподар<господар<гість>>. За таким принципом нами був сформований клатрат GaSe<β-CD>. Формуючи дану структуру за допомогою слабких взаємодій, вдалося отримати гігантський магнітоємнісний ефект за кімнатної температури. Отримані його значення свідчать про перспективність застосування клатрату GaSe<β-CD> як матеріалу для створення ємнісних аналогів резистивним запам'ятовуючим пристроям. Спостережуваний ефект пов'язаний із особливим станом домішкової енергетичної підсистеми, яка за кімнатної температури буде мати визначальний вплив. Так, при впровадженні супрамолекулярного комплексу β-CD у напівпровідникову матрицю GaSe відбувається розщеплення домішкових рівнів у смуги та формування квазінеперервного спектру у двох температурних інтервалах: 248-252 та 298-332 К. Формування в даному випадку також глибоких квантових ям на межі розділу напівпровідникова матриця/супрамолекулярний комплекс призвело до появи ефекту “від'ємної ємності”, що, в свою чергу, може бути використано для формування безгіраторних ліній затримки, які можуть бути безпосередньо інкорпоровані в структуру пристроїв мікро- та наноелектроніки. Величиною даного ефекту, як свідчать результати досліджень, можна керувати освітленням та прикладеним постійним магнітним полем. Проведені теоретичні розрахунки домішкового енергетичного спектру на підставі даних імпедансної спектроскопії за теорією Джебола-Поллака демонструють добре співпадіння з експериментальними даними.Item Peculiarity of Magnetoresistance of Composite Materials Based on Co and SiO(Sumy State University, 2021) Пазуха, Ірина Михайлівна; Пазуха, Ирина Михайловна; Pazukha, Iryna Mykhailivna; Щоткін, Владислав Володимирович; Щеткин, Владислав Владимирович; Shchotkin, Vladyslav Volodymyrovych; Пилипенко, Олександр Валерійович; Пилипенко, Александр Валериевич; Pylypenko, Oleksandr Valeriiovych; Микитин, Василь Зіновійович; Микитин, Василий Зиновьевич; Mykytyn, Vasyl Zinoviiovych; Шкурдода, Юрій Олексійович; Шкурдода, Юрий Алексеевич; Shkurdoda, Yurii OleksiiovychСерія тонкоплівкових композитних матеріалів на основі Co та SiO була отримана методом одночасного електронно-променевого осадження з двох незалежних джерел. Концентрація атомів Со у тонкоплівковому зразку змінювалася у межах від 35 до 90 aт. %. Композиційний та елементний аналіз зразків визначався за допомогою скануючого електронного мікроскопу (Tescan VEGA3) з енергорозсіюючим рентгенівським (EDX) детектором (Oxford Instruments). Загальна товщина композитних матеріалів контролювалася за допомогою системи із двох незалежних кварцових резонаторів та становила 30 та 60 нм. Дослідження магніторезистивних властивостей було проведено для зразків у свіжосконденсованому стані. Згідно з отриманими даними поріг перколяції для системи на основі Co та SiO знаходиться в інтервалі концентрацій сСо = 60-70 ат. %. Із отриманих за кімнатної температури польових залежностей магнітоопору (МО) слідує, що електричний опір плівок зменшується при внесенні їх у магнітне поле (негативний магнітоопір). Реалізація негативного МО свідчить про те, що домінуючий ефект, який спостерігається, зумовлений спін-залежним тунелюванням електронів між феромагнітними наногранулами. Встановлено, що для свіжосконденсованих композитів на основі Co та SiOx товщиною d = 30-70 нм та за концентрації сСо = 40-60 ат. % реалізується ізотропний МО величиною 1.5-2.5 %. Максимум на концентраційних залежностях МО зміщується в область менших концентрацій Со при збільшенні товщини зразків.Item Electrical Properties and Magnetic Field Dependent I-V Characteristics of Nanocrystalline Cobalt Doped Nickel Ferrite(Sumy State University, 2021) Ghosh, P.; Mitra, P.Вивчається вплив легування кобальтом фериту нікелю на електропровідність, діелектричні властивості (вимірювані в широкому діапазоні частот від 42 Гц до 5 МГц) та залежні від магнітного поля (до 15 кOe) вольт-амперні характеристики. Інформація про магнітоопір дуже необхідна для залежних від магнітних властивостей електричних застосувань хімічного з'єднання CoxNi1 – xFe2O4. Матеріал готували методом золь-гелевого самозагоряння. Характеристика синтезованих порошків проводилася за допомогою рентгенівської дифракції (XRD) з підгонкою Рітвельда.Item Formation of Ordered Magnetic Nanoparticles Arrays Using Various Obtaining Techniques(Sumy State University, 2019) Бездідько, Олександр Валерійович; Бездидько, Александр Валерьевич; Bezdidko, Oleksandr Valeriiovych; Чешко, Ірина Володимирівна; Чешко, Ирина Владимировна; Cheshko, Iryna Volodymyrivna; Костюк, Дмитро Миколайович; Костюк, Дмитрий Николаевич; Kostiuk, Dmytro Mykolaiovych; Проценко, Сергій Іванович; Проценко, Сергей Иванович; Protsenko, Serhii IvanovychПредставлене порівняння одно- і багатошарових упорядкованих масивів магнітних наночастинок Fe3O4, NiFe2O4 та CoFe2O4 отриманих методами капання, Ленгмюра-Блоджет і спін-коатингу. Вивчена їх структура, морфологія поверхні, можливість використання у функціональних елементах гнучкої електроніки. Для дослідження структури отриманих шарів з НЧ використовувалися методи просвічуючої і скануючої електронної мікроскопії, а також атомно-силової мікроскопії. Формування провідної матриці зверху масиву НЧ відбувалося при термічному випаровуванні Cu або Ag у вакуумній камері при залишковому тиску атмосфери 10 – 3–10 – 4 Па. Без відпалу розмір наночастинок занадто малий, і вони знаходяться в суперпарамагнітному стані. У випадку NiFe2O4 відпал при температурі 1100 K призводить до утворення декількох фаз (Fe, Ni, FeNi3), тоді як НЧ Fe3O4 стають наночастинками Fe. Встановлено, що після високотемпературного відпалу при 1100 К спостерігаються сліди оксидів α-Fe2O3, що вказує на утворення тонкої оксидної оболонки на поверхні однофазних частинок. Безпосередня термічна обробка призводить до збільшення НЧ, що забезпечує збільшення кількості магнітного матеріалу в окремій частинці і, як наслідок, збільшення їх магнітного моменту. Метод Ленгмюра-Блоджет показав кращу ефективність для формування ідеально впорядкованих моно- і мультишарів. Однак цей метод є найбільш складним у використанні, малопродуктивним і нездійсненним для виробництва в промислових масштабах. У той же час метод капання показав свою ефективність, коли ідеальний моношар не є необхідністю. Метод спін-коатингу дозволяє отримувати різні структури, контролюючи швидкість обертання і концентрацію наночастинок. Отже, використання методу виправдано, якщо присутність моношару не є критичним, оскільки навіть при низьких концентраціях наночастинок утворення моношару не спостерігається. Максимальне значення магнітоопору, яке було отримано в матриці Ag, становить 12 %.Item Crystalline Structure and Physical Properties of High-Entropy Film Alloys(Sumy State University, 2019) Березняк, Юлія Сергіївна; Березняк, Юлия Сергеевна; Berezniak, Iuliia Serhiivna; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa Valentynivna; Подуремне, Дмитро Васильович; Подуремне, Дмитрий Васильевич; Poduremne, Dmytro Vasylovych; Проценко, Іван Юхимович; Проценко, Иван Ефимович; Protsenko, Ivan Yukhymovych; Шабельник, Юрій Михайлович; Шабельник, Юрий Михайлович; Shabelnyk, Yurii Mykhailovych; Opielak, M.Представлені результати дослідження фазового складу, електрофізичних (опір, температурний коефіцієнт опору), магніторезистивних (гігантський магнітоопір) та магнітних (намагніченість) властивостей тонких високоентропійних плівкових (до 100 нм) сплавів на основі Al, Cu, Ni, Fe та Co. Встановлено, що після формування зразків методом пошарової конденсації на дифракційній картині фіксуються лінії від двох фаз з ГЦК-решіткою та сліди ОЦК-фази. Після гомогенізації шляхом термічного відпалювання зразків залишається одна ГЦК-фаза т.р. HEA (а = 0,360-0,365 нм) і сліди ОЦК-фази (швидше за все, s.s. α-Fe(Cr)), тобто плівки стають фактично однофазними. Отримано, що залежність магнітоопору від індукції має ознаки ГМО з амплітудою 0,15-0,20 %. Величини питомого опору і термічного коефіцієнту опору мають відносно великі значення ρ ~ 10 – 7 Oм.м і β ~ 10 – 3 К – 1. У рамках моделей розмірного ефекту в термічному коефіцієнті опору розрахована величина середньої довжини вільного пробігу електронів (λ = 73-85 нм). Представлені польові і температурні залежності намагніченості в інтервалах індукції магнітного поля В = 0-5 Т (Т = 2 і 300К) при польовому охолодженні (FC) і охолоджені без дії магнітного поля (ZFC) в інтервалі температур 2-400 К.Item Особливості електропровідності та магнітоопору ниткоподібних кристалів кремнію з концентрацією домішки в області переходу метал-діелектрик за низьких температур(Сумський державний університет, 2018) Буджак, Я.С.; Лях-Кагуй, Н.С.; Островський, І.П.; Дружинін, А.О.Проведено дослідження електропровідності та магнітоопору ниткоподібних кристалів кремнію, легованих бором, до концентрації, що відповідає близькості до переходу метал-діелектрик в діапазоні магнітних полів (0 ÷ 14) Тл за температур (4,2 ÷ 77) К. За допомогою великого термодинамічного потенціала Гіббса були обґрунтовані кінетичні тензори узагальнених термодинамічних рівнянь електропровідності. Показано вплив просторового квантування в 2D та 1D кристалах на їх фундаментальні кінетичні властивості. Встановлено, що ниткоподібний кристал є природною радіальною «гетероструктурою» з різним вмістом легуючої домішки в ядрі та оболонці. На основі порівняння теоретично розрахованих та експериментально виміряних польових залежностей магнітоопору виявлено, що вміст домішки в оболонці відповідає металевому боку переходу і становить Na - 5.1019 см – 3, а в ядрі кристала – діелектричному боку переходу Na = 5,4-1017 см – 3.Item Формування приладових наноструктур спін-клапанного типу на основі Со і Сu(Сумський державний університет, 2016) Чешко, Ірина Володимирівна; Чешко, Ирина Владимировна; Cheshko, Iryna Volodymyrivna; Костенко, Максим Володимирович; Костенко, Максим Володимирович; Kostenko, Maksym Volodymyrovych; Логвинов, Андрій Миколайович; Логвинов, Андрей Николаевич; Lohvynov, Andrii Mykolaiovych; Проценко, Сергій Іванович; Проценко, Сергей Иванович; Protsenko, Serhii Ivanovych; Гребинаха, В.І.У роботі наведені результати дослідження структурно-фазового стану та магніторезистивних властивостей плівкових наносистем спін-клапанного типу на основі Со і Сu. Встановлено, що в процесі одержання та термічного відпалювання до температур Т[в] 700 і 900 К в цих системах відбувається утворення твердого розчину атомів Со в матриці Сu. Було показано, що плівкову систему спінклапанного типу Со(5)/Cu(х)/Со(20)/П доцільно модифікувати, використовуючи замість одного з магнітних шарів Со мультишар [Co/Cu]n. Данна модифікація призводить до підвищення величини магнітоопору до 0,3 ÷ 0,5 %, швидкості перемикання з одного магнітного стану в інший та температурної стабільності всієї наносистеми до температури 700 К, хоча зменшує магнітну чутливість до значень S[B] = (0,1 ÷ 0,2) * 10 – 2 % / (мТл).