Автореферати

Дисертаційна робота присвячена комплексному дослідженню фізичних властивостей приладових структур сформованих на основі тонких плівок Ru i Cо та взаємозв’язку особливостей структурно-фазового стану та розмірних ефектів в електрофізичних і магніторезистивних властивостях як одношарових плівок Ru та Со, так і плівкових систем на їх основі, отриманих методами магнетронного та електронно-променевого осадження. Додатково пояснюються фізичні процеси, що виникають при заліковуванні дефектів у одношарових плівках під час термічної обробки при дослідженні їх електрофізичних властивостей. Встановлено, що для отримання однофазних тонких плівок ГЩП-Ru без слідів оксиду однією з необхідних умов є значення товщини зразка d > 10 нм та додаткова послідуюча термічна обробка до 900 К. За даних умов параметри решітки складають a = (0,270 ± 0,001) нм та c = (0,430 ± 0,001) нм і є близькими до табличних значень для Ru у масивному стані. Уперше були проведені дослідження електрофізичних властивостей тонких плівок Ru у широкому інтервалі ефективних товщин та температур та розраховані значення енергії активації заліковування дефектів Em згідно методики Венда. Встановлено, що піки на графіках залежностей спектрів дефектів кристалічної гратки відповідають енергіям заліковування дефектів вакансійного типу. Значення Em лежать у межах (0,4 - 0,9) еВ і є величиною обернено пропорційною товщині зразка d. Показано, що явище протікання процесів термостабілізації у плівках Ru за товщин 10 - 100 нм призводить до незворотнього зменшення величини питомого опору у порівнянні із щойносконденсованими зразками у 1,58-2,22 разів відповідно. Величина питомого опору ρ має порядок 10-7 Ом·м, а температурний коефіцієнт опору β - 10-3 К-1. Уперше на основі експериментальних даних були побудовані розмірні залежності ρ(d) та β(d) для інтегрального ТКО плівок Ru в діапазоні товщин від 10 до 100 нм. У структурах сформованих на основі Ru і Со було встановлено, що розділення двох магнітних шарів Со прошарком Ru викликає появу між ними непрямої антиферомагнітної взаємодії. Особливістю даних структур є те, що за умови послідуючої термічної обробки до 600 К, фіксується перехід до ізотропного характеру МО, який ґрунтується на реалізації спін-залежного розсіювання електронів провідності. Проведений комплекс досліджень магніторезистивних властивостей спін-клапанних структур сформованих на основі тонких плівок Cо i Ru або ж Со і Cu дозволив створити температурно-стабільні чутливі елементи датчиків магнітних полів, які виконані у вигляді модифікованої структури з використанням мультишару типу [Ru/Cо]n та [Сu/Cо]n замість одного з магнітних шарів. Представлені у роботі моделі можуть слугувати для фіксації зміни величини магнітоопору в діапазоні (0,02-1) % та працювати в інтервалі магнітних полів до 500 мТл.

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.

Автореферати

Browse

Filters

Settings

Sort By

Results per page

Search Results