Дисертації
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/106
Browse
Search Results
Item Фізичні властивості плівкових приладових структур на основі Ru і Cо(Сумський державний університет, 2021) Логвинов, Андрій Миколайович; Логвинов, Андрей Николаевич; Lohvynov, Andrii MykolaiovychДисертаційна 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 грунтується 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.