Наноиндустрия #1/2025
Ф.А.Усков, И.В.Верюжский
ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТИ ТОНКИХ ПЛЕНОК СПИНОВОГО БЕСЩЕЛЕВОГО ПОЛУПРОВОДНИКА CoFeMnSi, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ОСАЖДЕНИЯ
DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2025.18.1.48.58 Представлены результаты исследования морфологии поверхности тонких пленок CoFeMnSi, выращенных на подложке MgO (100) методом импульсного лазерного осаждения в зависимости от выбранных технологических параметров изготовления. Показано, что при частоте импульсов лазерного излучения 1–2 Гц и энергии импульсов 150 мДж на подложке MgO (100) Растет тонкая островковая пленка CoFeMnSi со средним диаметром зерен D50% = 16,48 нм и значениями параметров шероховатости Ra = 1,29 нм, Rz = 13,06 нм. Уменьшение частоты импульсного лазерного излучения до 0,5 Гц и использование низкой энергии лазера, равной 150 мДж, приводит к изменению механизма роста пленки на послойно-островковый. Значения параметров шероховатости пленок, осажденных в этом режиме, снижаются до Ra = 0,61 нм и Rz = 11,51 нм. Послойный режим нанесения пленок удалось реализовать путем введения временных пауз, равных 1–2 мин, между нанесением каждого нового атомного слоя CoFeMnSi. Установлено, что выращенные пленки являются сплошными, дефекты и неровности микрорельефа их поверхности сглаживаются. Значения параметров шероховатости образцов, выращенных в послойном режиме, снизились до Ra = 0,31 нм и Rz = 4,60 нм. Изготовление тонких полупроводниковых пленок CoFeMnSi с высоким качеством поверхности открывает возможности для создания гетероструктур на их основе. При выбранных технологических параметрах роста изготовлены структуры MgO/CoFeMnSi/Co, средняя шероховатость поверхности которых составила Ra = 0,17 нм. Результаты работы могут быть использованы для изготовления многослойных структур на основе CoFeMnSi и их применения в устройствах спинтроники.
Наноиндустрия #2/2024
Б.А.Логинов, Ю.В.Хрипунов, М.А.Щербина, А.О.Вьюник, В.Д.Дмитриева, А.А.Дьякова, М.К.Лебедева, В.С.Макеев, А.Р.Первых, Д.С.Шевченко, С.Д.Ханин
НАБЛЮДЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МОРФОЛОГИИ ПЛЕНОК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ МЕТАЛЛОВ В СКАНИРУЮЩЕМ ЗОНДОВОМ МИКРОСКОПЕ ПРИ ПРОГРЕВЕ В УСЛОВИЯХ ОТКРЫТОГО КОСМОСА
Наблюдены закономерности изменения морфологии поверхности покрытий из высокотемпературных металлов, которые в качестве защитных покрытий могут наноситься на конструкции космических аппаратов, посылаемых ближе к Солнцу. Показано, что пленки при этом становятся менее рыхлыми, а мелкие зерна этих пленок увеличиваются по размеру, как бы растекаясь по поверхности и перестраиваясь в более крупные образования.
Наноиндустрия #1/2024
Б.А.Логинов, Ю.В.Хрипунов, М.А.Щербина, А.О.Вьюник, В.Д.Дмитриева, А.А.Дьякова, М.К.Лебедева, В.С.Макеев, А.Р.Первых, Д.С.Шевченко, С.Д.Ханин
ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА ТЕРМОЭМИССИОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ РАБОТЫ СКАНИРУЮЩЕГО ТУННЕЛЬНОГО МИКРОСКОПА В ОТКРЫТОМ КОСМОСЕ
DOI:10.22184/1993-8578.2024.17.1.8.17 Исследованы тонкопленочные покрытия, образующиеся при термоэмиссионном распылении ряда металлов и сплавов в вакуумной камере в условиях вакуума, приближенного по параметрам к космическому вакууму на орбитах созданного в России первого в мире космического сканирующего туннельного микроскопа, исполненного в виде спутника Земли с автономным питанием и запущенного летом 2023 года в целях набора статистики по размерам и плотности микро- и наночастичек пыли и метеоритов на орбитах Земли. Ввиду отсутствия ранее научного интереса к напылениям в невысоком вакууме из-за плохой чистоты полученных покрытий новые данные по покрытиям являются уникальными и востребованными ввиду необходимости наличия проводимости поверхности наблюдаемых в сканирующем туннельном микроскопе объектов. Сделаны выводы о применимости некоторых металлов и сплавов к напылению для работы сканирующего туннельного микроскопа в космосе.