Эволюция ферромагнетизма пленок Mn_xSi_1-x (), полученных лазерным синтезом на подложках сапфира c- и r-срезов, при изменении плотности энергии лазерного излучения на мишени
Паршина Л.С., Дровосеков А.Б., Новодворский О.А., Храмов О.Д., Гусев Д.С., Черебылко Е.А., Черноглазов К.Ю., Веденеев А.С., Рыльков В.В.

Поступила в редакцию: 28 Апреля 2020

DOI: 10.31857/S0044451020100132

PDF (1002.5K)

Методом импульсного лазерного осаждения в бескапельном режиме на подложках сапфира c- и r-срезов получены тонкие пленки Mn_xSi_1-x при различных плотностях энергии лазерного излучения E на мишени. Исследованы их магнитные, электрические и рентгеноструктурные свойства в зависимости от величины E и ориентации подложки. Установлено, что при высокотемпературная ферромагнитная фаза в пленках проявляется сильнее, чем при Дж/см², когда преобладает низкотемпературная ферромагнитная фаза и отсутствует влияние ориентации подложки сапфира. Достигнутая температура Кюри T_C составила 330 К при Дж/см² для пленок Mn_xSi_1-x, полученных на подложках сапфира c- и r-срезов. При этом намагниченность пленок Mn_xSi_1-x, полученных при Дж/см² на сапфире c-среза, выше, чем на сапфире r-среза, и, наоборот, ниже, когда . В этих условиях наблюдается также изменение соотношения амплитуд диффузного сигнала в рентгеновских спектрах для пленок, выращенных на разных подложках. Такое коррелированное поведение с намагниченностью объясняется существованием нанокристаллитов -MnSi оптимального размера, которые, с одной стороны, обусловливают возникновение диффузного сигнала рентгеновских спектров, с другой, - определяют высокотемпературный ферромагнетизм пленок. Концентрация таких нанокристаллитов и характер распределения дефектов в пленках контролируются типом подложки и плотностью энергии на мишени.