Електронна і магнітна структура монокристалічних ферит-гранатових плівок з порушеним шаром - Автореферат

Це дозволяє застосовувати плівки ЗІГ у надвисокочастотних приладах деци-і сантиметрового діапазонів, а плівки з магнітною анізотропією типу "легка вісь" - у запамятовуючих пристроях. Зокрема, практично зовсім не вивчено вплив хімічно активних імплантованих іонів на формування електронної структури при поверхневого шару плівок, не встановлені закономірності її трансформації із зміною концентрації впроваджених іонів і радіаційних дефектів. По відношенню до епітаксійних монокристалічних плівок залізо-ітрієвого гранату іонна імплантація є найбільш перспективним на сучасному етапі технологічним процесом, який дозволяє цілеспрямовано модифікувати фізичні властивості при поверхневого шару монокристалічних плівок шляхом зміни його кристалічної і магнітної структури і оптимально вирішити питання отримання надвисокочастотних багатошарових структур. встановити вплив типу і дози імплантованого іону на формування валентної смуги при поверхневого порушеного шару плівок залізо-ітрієвого гранату; на основі отриманих теоретичних та експериментальних результатів проаналізувати роль атомів ближнього оточення в процесі формування електронно-енергетичної та магнітної структури іонно-імплантованих при поверхневих шарів ферит-гранатових плівок; У дисертації розвинутий комплексний підхід до вивчення монокристалічних ферит-гранатових плівок з порушеним при поверхневим шаром, який базується на широкому застосуванні сучасних експериментальних методів у поєднанні із теоретичними методами розрахунку електронної будови в кластерному наближенні та розрахунку параметрів первинних і вторинних процесів іонної імплантації у багатокомпонентні мішені, що дозволило отримати наступні нові наукові результати: - вперше показано, що зміна електронної структури імплантованого шару з глибиною, обумовлена розподілом впровадженої домішки і розподілом радіаційних дефектів;Обговорюються результати дослідження розподілу гранато утворюючих елементів у перехідному шарі плівка-повітря, де показано, що у результаті ізотермічного відпалу плівок Y3Fe5O12/Gd3Ga5O12 у потоці кисню при температурі 950 ОС протягом 5 год спостерігається незначна дифузія ітрію до поверхні, обумовлена не градієнтом концентрації, а, по всій ймовірності, стоком дефектів. Валентна смуга при заміщенні рідкоземельних іонів в додекаедричних позиціях гранату зазнає суттєвої трансформації, яка виражається у появі додаткової тонкої структури, енергетичному зміщенні стелі по відношенню до рівня Фермі, валентної зони на 2,8; 3,5 і 7,0 ЕВ відповідно, у досліджуваному ряді, а також суттєвому зменшенню її ширини на 1/2 висоти: від 8,1 до 3,65 ЕВ (рис.1), тобто у міру заповнення 4f-рівня електронами валентна смуга звужується і зміщається вглиб по відношенню до рівня Фермі. 3 модельної густини валентних електронів і парціальних локальних густин електронних станів атомів вибраного кластера дозволяє констатувати, що енергетичну структуру валентних електронних станів можна умовно розділити на три групи: високоенергетичну в області-6ЕВ, основний вклад в яку вносять 3d-електрони октазаліза, 3d-електрони ітрію і s-електрони ітрію і кисню; середньоенергетичну в області-10ЕВ, основний вклад в яку вносять 3d-електрони тетразаліза; низькоенергетичну в області-15ЕВ, основний вклад в яку вносять 2р-електрони кисню. У четвертому підрозділі аналізуються результати дослідження електронної структури монокристалічних плівок імплантованих іонами В з енергією 80 КЕВ і дозами 3.1014, 1.1015, 2.1015 і 1.1017 В /см2 до і після відпалу в потоці кисню при температурі 950 ОС протягом 5 год. Співставлення параметрів рентгенофотоелектронних спектрів, отриманих при пошаровому травленні імплантованої плівки з профілем імплантації і профілем дефектів дозволяє стверджувати, що в області максимальної концентрації впровадженого бору залізо знаходиться у Fe3 i Fe2 станах, в області максимальної концентрації дефектів у Fe2 стані і на поверхні, частково у відновленому стані для доз і1016 В /см2.Structure of the Superficial Layer of the Boron-Implanted Ferrite-Garnet Film //Met. Особливості формування магнітної мікроструктури плівок залізо-ітрієвого гранату, підданих іонному опроміненню //Вісник Прикарпатського ун-т, серія: Природничо-математичні науки. Коцюбинський В.І., Яворський Б.І., Яремій І.М., Магнітна мікроструктура монокристалічних ферит-гранатових плівок, імплантованих іонами азоту //Вісник Прикарпатського ун-ту, серія: Математика. Структура електронних станів монокристалів залізо-ітрієвого гранату //Вісник Івано-Франківського віділення УФТ та Прикарпатського ун-ту, серія: Фізика і хімія твердих тіл. Структура и свойства приповерхностных слоев эпитаксиальных феррит-гранатовых пленок, имплантированных бором //VI Всесоюзное совещание по термодинамике и технологии ферритов.

Основний зміст роботиОсновний зміст роботи викладено в публікаціях: