Низькотемпературне дифузійне фазоутворення в плівкових композиціях Pt/Fe і Pt/Au/Fe

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorВладимирський, Ігор Анатолійович
dc.contributor.authorVladymyrskyi, Igor A.
dc.contributor.authorВладимирский, Игорь Анатольевич
dc.date.accessioned2016-11-19T11:04:18Z
dc.date.available2016-11-19T11:04:18Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenBackground. Pt/Fe bilayers with L10-FePt phase are prospective candidates for applications in ultra-high density magnetic storage due to their strong magneto-crystalline anisotropy. Typically, the L10-FePt phase can be formed from the disordered A1 FePt phase after post-annealing or after epitaxial growth on suitable substrates at elevated temperatures. However, industrial application of these films requires low-temperature ordering as well as control of grain size and crystal orientation. Objective. Investigation of the intermediate Au layer influence on the low-temperature diffusion phase formation processes in nanoscale film compositions Pt/Au/Fe. Methods. The film compositions were deposited by magnetron sputtering; the structural properties of the as-deposited and annealed films were analysed by x-ray diffraction method and secondary neutral mas-spectroscopy. Results. It was shown by SNMS depth profiles and XRD measurements that the provision of additional Au layer leads to diffusion intermixing of Pt and Fe layers acceleration and to the formation of partially ordered L10-FePt phase. Conclusions. The introduction of the additional intermediate Au layer leads to the enhancement of the low-temperature intermixing of nanocrystalline Fe and Pt thin films. The intermixing at relatively low temperatures is caused by the grain boundary diffusion induced reaction layer formation mechanism. At the same time the ordering is also enhanced, leading to the appearance of the chemically ordered L10 FePt phase, which results in a strongly increased coercive field. The enhanced chemical L10 ordering is interpreted by stresses developed during the formation of the disordered A1 FePt phase along the GBs: in some of the new grains formed, where there is compressive stress along the {001} direction, chemical ordering can take place.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Тонкие пленки Pt/Fe с упорядоченной фазой L10-FePt являются перспективным материалом для применения в качестве носителя сверхплотной магнитной записи из-за высокого значения магнитной анизотропии, характерного для данной фазы. Упорядоченная фаза L10-FePt формируется в результате термической обработки из неупорядоченной фазы A1-FePt или путем эпитаксиального роста пленок на нагретых монокристаллических подложках. Однако для промышленного применения данных пленочных материалов необходимы достижение низкотемпературного упорядочения, а также контролирование размеров зерен и их кристаллографической ориентации. Цель исследования. Определение влияния промежуточного слоя Au на процессы низкотемпературного диффузионного фазообразования в наноразмерных пленочных композициях Pt/Au/Fe. Методика реализации. Пленочные композиции получены методом магнетронного осаждения, их структурно-фазовые свойства в исходном состоянии и после термической обработки исследованы с помощью методов масс-спектрометрии вторичных нейтралей и рентгеноструктурного фазового анализа. Результаты исследования. С помощью послойного химического анализа методом масс-спектрометрии вторичных нейтралей и рентгеноструктурного фазового анализа выявлено, что введение дополнительного слоя Au приводит к более интенсивному диффузионному перемешиванию слоев Pt и Fe и к образованию частично упорядоченной фазы L10-FePt. Выводы. Процессы диффузионного формирования неупорядоченной фазы A1-FePt и упорядоченной L10-FePt в данном случае происходят по специфическому механизму – путем преобразований, индуцированных зернограничной диффузией, при которых конечная фаза формируется путем сдвига границ зерен в направлениях, перпендикулярных к их исходным положениям. Более быстрая гомогенизация и формирование упорядоченной фазы L10-FePt в композициях с промежуточным слоем Au связаны с аккумуляцией напряжений при зернограничных преобразованиях: неупорядоченная фаза A1-FePt, которая начинает формироваться в границах зерен Au и Pt, находится под действием сжимающих напряжений вдоль направления {001}, что может способствовать протеканию процессов упорядочения и образования фазы L10-FePt.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Тонкі плівки Pt/Fe з упорядкованою фазою L10-FePt є перспективним матеріалом для застосування як носія надщільного магнітного запису через високе значення магнітної анізотропії, характерне для цієї фази. Зазвичай упорядкована фаза L10-FePt формується з невпорядкованої фази A1-FePt при термічній обробці або унаслідок епітаксійного росту плівки на нагрітих монокристалічних підкладках. Проте для промислового використання таких плівкових матеріалів необхідно досягти низькотемпературного впорядкування, а також контролювати розміри зерен та їх орієнтацію. Мета дослідження. Дослідження впливу проміжного шару Au на процеси низькотемпературного дифузійного фазоутворення в нанорозмірних плівкових композиціях Pt/Au/Fe. Методика реалізації. Плівкові композиції отримано методом магнетронного осадження, їх структурно-фазові характеристики у вихідному стані і після термічної обробки досліджено за допомогою методів мас-спектрометрії вторинних нейтралей і рентгеноструктурного фазового аналізу. Результати дослідження. За допомогою пошарового хімічного аналізу методом мас-спектрометрії вторинних нейтралей і рентгеноструктурного фазового аналізу виявлено, що впровадження додаткового шару Au приводить до більш інтенсивного дифузійного перемішування шарів Pt і Fe та утворення частково впорядкованої фази L10-FePt. Висновки. Процеси дифузійного формування невпорядкованої фази A1-FePt і впорядкованої L10-FePt у розглядуваному випадку відбуваються за специфічним механізмом – шляхом перетворень, індукованих зернограничною дифузією, за яких кінцева фаза формується через рух границь зерен у напрямках, перпендикулярних до їх вихідних положень. Більш швидка гомогенізація та формування впорядкованої фази L10-FePt за наявності проміжного шару Au пов’язані з акумуляцією напружень при зернограничних перетвореннях: невпорядкована фаза A1-FePt, яка починає формуватись у границях зерен Au і Pt, перебуває під дією стискальних напружень уздовж напрямку {001}, що може сприяти перебігу процесу впорядкування й утворенню фази L10-FePt.uk
dc.format.pagerangeС. 66-76uk
dc.identifier.citationВладимирський І. А. Низькотемпературне дифузійне фазоутворення в плівкових композиціях Pt/Fe і Pt/Au/Fe / І. А. Владимирський // Наукові вісті НТУУ «КПІ» : міжнародний науково-технічний журнал. – 2016. – № 1(105). – С. 66–76. – Бібліогр.: 30 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1810-0546.2016.1.53939
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/18127
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceНаукові вісті НТУУ «КПІ» : міжнародний науково-технічний журнал, 2016, № 1(105)uk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectмагнітний записuk
dc.subjectплівкові композиціїuk
dc.subjectFePten
dc.subjectнизькотемпературна гомогенізаціяuk
dc.subjectхімічне впорядкуванняuk
dc.subjectmagnetic recordingen
dc.subjectfilm compositionen
dc.subjectlow-temperature homogenizationen
dc.subjectchemical orderingen
dc.subjectмагнитная записьru
dc.subjectпленочные композицииru
dc.subjectнизкотемпературная гомогенизацияru
dc.subjectхимическое упорядочениеru
dc.subject.udc539.216.2:661.685uk
dc.titleНизькотемпературне дифузійне фазоутворення в плівкових композиціях Pt/Fe і Pt/Au/Feuk
dc.title.alternativeLow-Temperature Formation of the FePt Phase in the Presence of an Intermediate Au Layer in Pt/Au/Fe Thin Filmsuk
dc.title.alternativeНизкотемпературное диффузионное фазообразование в пленочных композициях Pt/Fe И Pt/Au/Feuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
08_Vladymyrskyi.pdf
Розмір:
412.58 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті НТУУ «КПІ»: міжнародний науково-технічний журнал, № 1(105)