CC BY
10Решетневскце чтения
УДК 669.713.7
А. Н. Рыбакова, В. С. Жигалов, В. Г. Мягков
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнёва, Россия, Красноярск
ТВЕРДОФАЗНЫЕ РЕАКЦИИ В ПЛЁНОЧЫХ ДВУХСЛОЙНЫХ СТРУКТУРАХ
ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ*
Исследованы межслойные химические превращения в структурах переходных металлов Fe/Pd, Fe/Mn и Co/Cr под действием температуры. Изучены технологические параметры и условия образования новых фаз в данных системах. Предложено использовать изученные реакции для синтеза плёночных материалов.
В современной электронике характерны тенденции к уменьшению геометрических параметров элементов при увеличении функциональности, что предполагает синтез новых пленочных материалов и новых технологий для их получения. К такой технологии может относиться использование твердофазных межслойных химических превращений для получения новых пленочных образцов при определенных условиях. Дело в том, что большинство твердофазных реакций (ТР) в тонкопленочных слоистых структурах проходят при температурах от 400 до 800 К. В связи с этим ТР могут быть основным фактором как разрушающим тонкоплёночные элементы в микроэлектронных устройствах, так и способом их синтеза. В связи с этим изучение межслойных химических взаимодействий в пленочных структурах становятся актуальным. Для целей твердофазного синтеза (ТФС) подходит тип реакций Т1 + Т2 =>Т3, при которой на базе двух реагентов (фаз) формируется третья фаза (продукт реакции).
В данной работе изучена методика синтеза магни-топлёночных материалов с использованием ТР в слоистых системах Fe/Pd, Fe/Mn и Co/Cr [1; 2]. При изучении этих систем были получены двух- трёхслойные структуры по технологии вакуумного изготовления пленок, последовательно проведена на них серия отжигов (Тотж) с измерениями магнитных параметров (намагниченности насыщения -JS и анизотропии свойств - K\) после каждого отжига, построены зависимости JS(Тотж) и ^1(Тотж).
На примере изучения этих систем установлено, что твердофазный синтез (ТФС) пленочных материалов имеет особенности по сравнению с массивными образцами:
1. Твердофазный синтез можно проводить в двух вариантах:
- при адиабатическом нагреве пленочных, слоистых структур, при котором процесс характеризуется скоростью нагрева и температурой инициирования реакции;
- при осаждении верхнего слоя при температуре выше температуры инициирования.
2. Твердофазный синтез в тонких плёнках начинается при некоторой температуре данного химического процесса (ТИ) и в дальнейшем проходит в узком интервале Т, совершается в виде последовательности промежуточных фазовых превращений, энергетически мало отличающиеся друг от друга [1; 2].
3. При осаждении второго слоя на первый с монокристаллической структурой продукт синтеза, как правило, также является монокристаллическим.
4. Химические взаимодействия между слоями носят дальнодействующий характер [1].
Библиографические ссылки
1. Мягков В. Г. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2004. Т. 80. В. 7. С. 555-559.
2. Жигалов В. С. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2009. Т. 88. В. 6. С. 445-449.
A. N. Rybakova, V. S. Zhigalov, V. G. Myagkov Siberian State Aerospace University Academician M. F. Reshetnev, Krasnoyarsk, Russia
INFLUENCE SOLID-STATE OF SYNTHESIS ON FILM STRUCTURES
Interlaminar chemical transformations into structures of transitive metals Fe/Pd, Fe/Mn and Co/Cr under the influence of temperature are investigated. Technological parameters and conditions of formation of new phases in the given systems are studied. It is offered to use the studied reactions for synthesis offilm materials.
© Рыбакова А. Н., Жигалов В. С., Мягков В. Г., 2011
*Работа выполнена при финансовой поддержке АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 гг.)» № 2.1.1/9193.
