Магнетизм, спинтроника
Прыжковая проводимость в многослойных наноструктурах {[(Co$_{40}$Fe$_{40}$B$_{20}$)$_{34}$(SiO$_2$)$_{66}$]/[ZnO]}$_n$
Ю. Е. Калининa,
А. В. Ситниковa,
В. А. Макагоновa,
В. А. Фошинa,
М. Н. Волочаевbc a Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Россия
b Институт физики им. Л. В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия
c Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск, Россия
Аннотация:
Исследованы структура и электрические свойства многослойных тонких пленок {[(Co
$_{40}$Fe
$_{40}$B
$_{20}$)
$_{34}$(SiO
$_2$)
$_{66}$]/[ZnO]}
$_n$ с разной толщиной прослоек ZnO. Установлено, что прослойки композита (Co
$_{40}$Fe
$_{40}$B
$_{20}$)
$_{34}$(SiO
$_2$)
$_{66}$ имеют аморфную структуру, а прослойки ZnO – гексагональную кристаллическую с группой симметрии
$P6_3mc$. Температурная зависимость удельного электрического сопротивления многослойных наноструктур {[(Co
$_{40}$Fe
$_{40}$B
$_{20}$)
$_{34}$(SiO
$_2$)
$_{66}$]/[ZnO]}
$_n$ в диапазоне температур 80–280 K подчиняется закону “1/4”, что интерпретируется как прыжковая проводимость моттовского типа по прослойкам ZnO. При этом зависимость удельного электрического сопротивления референтных пленок оксида цинка в указанном диапазоне температур описывается логарифмическим законом
$\rho(T)\propto\ln T$, что указывает на наличие интерференционных эффектов, а для нанокомпозитов реализуется механизм “1/2”, что объясняется в рамках моделей механизма проводимости Эфроса–Шкловского и термически активированного туннелирования. Эффективная плотность электронных состояний многослойных наноструктур {[(Co
$_{40}$Fe
$_{40}$B
$_{20}$)
$_{34}$(SiO
$_2$)
$_{66}$]/[ZnO]}
$_n$ нелинейно растет с увеличением толщины прослойки оксида цинка, что связывается с наличием тонкого слоя доокисленного в процессе напыления ZnO на границах раздела композит-ZnO.
Ключевые слова:
многослойные наноструктуры, электрическое сопротивление, прыжковая проводимость, плотность электронных состояний.
Поступила в редакцию: 12.11.2024
Исправленный вариант: 13.11.2024
Принята в печать: 13.11.2024
DOI:
10.61011/FTT.2024.11.59331.305