В.С. Зайончковский – к.ф.-м.н., доцент, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана
E-mail: zajonc4340@gmail.com
Аунг Чжо Чжо – стажер,
Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана
E-mail: akkyaw.bmstu.50@gmail.com
А.В. Андреев – инженер,
ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва)
E-mail: sti.lex.andrew@mail.ru
Постановка проблемы. Магнетронным напылением получены пленки, содержащие слои дисперсионно-твердеющих сплавов (ДТС) на основе системы Fe-Cr-Co, которые после одноступенчатого «быстрого» высоковакуумного отжига приобретают свойства пленочных постоянных магнитов. Коэрцитивная сила ферромагнитных твердых тел является параметром, который чрезвычайно сильно зависит от структуры этих твердых тел, поэтому изучение морфологии поверхности пленок должно помочь выяснить природу коэрцитивной силы пленок со слоями ДТС.
Цель. Исследовать морфологию поверхности тонких металлических пленок, содержащих слои ДТС, с помощью электронной сканирующей и атомно-силовой микроскопии и выявить возможные дефекты этих пленок.
Результаты. С помощью электронной и атомно-силовой микроскопии исследовались пленки со слоями ДТС двух разных составов, которые в объемном исполнении имеют разную склонность к формированию низкокоэрцитивных фаз. Определено, что слои сплава Fe-Cr-Co, имеющего малую склонность к формированию низкокоэрцитивных фаз, после напыления имеют аморфную поверхность и представляют собой скопления глобул. После отжига поверхность состоит из кристаллитов, имеющих огранку, при этом некоторые из них имеют высоту больше чем остальная масса кристаллитов. Выдвинуто предположение, что причиной увеличения коэрцитивной силы является эффект роста кристаллитов (с огранкой) с пониженным содержанием хрома, в то время как ограненные кристаллиты обогащены железом и кобальтом. Выявлены виды дефектов пленок, которые могут в дальнейшем влиять на их возможные применения.
Практическая значимость. Полученные пленки, имеющие свойства постоянных магнитов, могут быть использованы для реализации планарного магнитного смещения в магниторезистивных интегральных микросхемах на основе монокристаллического кремния.