Фізичні процеси в функціональних елементах на основі плівкових систем Co/Cu(Au, Ag) із спін-залежним розсіюванням електронів - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук Фізичні процеси в функціональних елементах на основі плівкових систем Co/Cu(Ag, Au) із спін-залежним розсіюванням електронівРобота виконана на кафедрі прикладної фізики Сумського державного університету Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник заслужений діяч науки і техніки України, доктор фізико-математичних наук, професор Проценко Іван Юхимович, завідувач кафедри прикладної фізики Сумського державного університету. Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник доктор фізико-математичних наук, професор Шматько Олександр Олександрович, професор кафедри надвисоких частот Харківського національного університету ім. Захист відбудеться «06 » березня 2009 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.55.051.02 у Сумському державному університеті за адресою: 40007, м.Як показують численні експериментальні результати з дослідження ГМО,залишається актуальним вивчення структурного і фазового стану плівок із спін-залежним розсіюванням електронів, особливостей дифузії та стабільності інтерфейсу між шарами або окремими фазами в них. Наведені вище факти свідчать про актуальність теми даної роботи та доцільність вивчення фізичних процесів у модельних дво-та багатошарових плівкових системах зі спін-залежним розсіюванням електронів на основі Со і Cu, Ag та Au, які використовуються у функціональних елементах мікроприладів. Робота виконувалася у відповідності до держбюджетних тем №0103U000773 „Вплив статичної деформації і температури на електрофізичні властивості багатошарових плівкових систем” (2003-2005 рр.) та №0106U001942 „Формування кристалічної структури і електрофізичних властивостей плівкових матеріалів на основі багатошарових металевих наносистем” (2006-2008 рр.), спільних проектів науково-технічного співробітництва №М/148-2006 „Дифузійні процеси і стабільність інтерфейсів у металевих багатошарових системах” (2006-2007 рр.) та №М/38-2008 „Формування кристалічної структури і фізичних властивостей багатошарових плівкових систем із спін-залежним розсіюванням електронів” (2008-2009 рр.) між Сумським державним університетом та Інститутом фізики САН (м. Мета дисертаційної роботи полягала у проведенні комплексних експериментальних і теоретичних досліджень особливостей структурно-фазового стану, дифузійних процесів, електрофізичних, магнітотранспортних і магнітооптичних властивостей функціональних елементів мікроприладів у вигляді спін-клапанної структури на основі Au, Со, Cu і Cr або багатошарових плівкових систем із спін-залежним розсіюванням електронів на основі Co і Cu, Ag та Au. Проведені у роботі комплексні експериментальні і теоретичні дослідження фізичних процесів у спін-клапанних структурах та багатошарових плівкових системах у вигляді гранульованих сплавів дозволили отримати такі нові результати: Уперше запропонована методика виготовлення функціонального елемента спін-клапанної структури у вигляді багатошарової плівкової системи, яка полягає в пошаровій конденсації нанорозмірних шарів Au, Co, Cu і Cr із відповідною послідовністю температурної обробки у процесі осадження.У першому розділі „Фізичні властивості плівкових систем із спін-залежним розсіюванням електронів (літературний огляд)” наведено аналітичний огляд і аналіз публікацій, які присвячені особливостям фізичних процесів у приладових плівкових структурах із спін-залежним розсіюванням електронів. Тому основним напрямом досліджень було встановлення особливостей структурно-фазового стану, дифузійних процесів, процесів електроперенесення в інтервалі температур 300 - 900 К у плівкових системах на основі матеріалів із спін-залежним розсіюванням електронів Co/Cu, Co/Ag та Co/Au та розроблення методики отримання функціональних елементів у вигляді спін-клапанних структур на їх основі. Плівкові системи отримувались пошаровою (товщина окремих шарів становила d=3-60 нм) конденсацією у вакуумі (тиск залишкової атмосфери 10-4-10-7 Па) методом термічного та електронно-променевого випаровування з постійною швидкістю ?~0,1 нм/с. Третій розділ „Процеси фазоутворення у функціональних елементах мікроприладів на основі плівкових систем Co/Cu, Co/Ag та Co/Au” складається із 4 підрозділів. Великими значеннями ефективних коефіцієнтів дифузії виділяються системи на основі Cu і Со, у яких навіть, у невідпаленому стані має місце досить значне взаємне проникнення атомів.У дисертаційній роботі отримані такі наукові і практичні результати: Методами електронографії, рентгенографії, електронної мікроскопії, вторинно-іонної мас-спектрометрії вперше проведені дослідження дифузійних процесів та фазоутворення у спін-клапанних структурах та багатошарових плівкових системах із спін-залежним розсіюванням електронів, які можуть використовуватися як чутливі елементи сенсорів магнітного поля, термо-і тензодатчиків: установлено, що в дво-та багатошарових плівкових системах на основі Co і Cu вже під час конденсації утворюється метастабільний т.р.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ