RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математика. Механика. Физика» // Архив

Вестн. Южно-Ур. ун-та. Сер. Матем. Мех. Физ., 2023, том 15, выпуск 4, страницы 85–92 (Mi vyurm579)

Физика

Магнитные, проводящие и магнитопроводящие свойства композитных плёнок (CoFeB+SiO$_2$+N$_2$) в интервале температур $2$$400$ к и магнитных полей $0$$1$ и $5$ Тл

Л. Н. Котовa, А. А. Уткинa, Ю. Е. Калининb, А. В. Ситниковb

a Сыктывкарский государственный университет, г. Сыктывкар, Российская Федерация
b Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Российская Федерация

Аннотация: Композитные плёнки с составами [(CoFeB)$_x$+(SiO$_2$)$_{(1–x)}$+N$_2$), $x = 0,33$–-$0,52$] были получены методом ионно-лучевого напыления с использованием мишеней металлического сплава и диэлектрика в атмосфере азота. Определены толщины и содержание атомных элементов, концентрации металлического сплава $x$ композитных плёнок при помощи электронного микроскопа TESCAN MIRA3. Получены изображения магнитного фазового контраста поверхности композитных плёнок с помощью метода магнито-силовой микроскопии с использованием атомно-силового микроскопа Интегра Prima (NT-MDT, Россия) с кантилевером MFM10. Для всех композитных плёнок c $x = 0,33$–-$0,52$ характерна гранулированная структура, а для плёнок с большой концентраций $x > 0,48$ наблюдались и протяжённые области скопления металлических гранул. Были исследованы температурные зависимости магнитной восприимчивости, удельной проводимости и удельной магнитной проводимости композитных плёнок (CoFeB+SiO$_2$+N$_2$) с разными $x = 0,33$$0,52$ в широком интервале температур $2$$400$ К и в магнитных полях $0, 1$ и $5$ Тл. Было обнаружено, что в композитных плёнках с концентрацией металлического сплава $x = 0,46$$0,52$ в некоторых интервалах температур наблюдаются положительная магнитная проводимость, а в других интервалах температур — отрицательная магнитная проводимость. Соотношение положительной и отрицательной магнитной проводимости определяется температурой и концентрацией металлического сплава $x$ в композитных плёнках. Наибольшая положительная магнитная проводимость (около $1,2$) характерна для гранулированных композитных метал-диэлектрических плёнок с $x = 0,46$ с малыми размерами гранул. Наибольшая отрицательная магнитная проводимость (около $–0,2$) возникает в композитных плёнках с наибольшей концентрацией металлического сплава $x = 0,52$, которые имеют протяжённые (более нескольких микрометров) металлические области скопления металлических гранул.

Ключевые слова: композитные метал-диэлектрические плёнки, гранулированная структура, магнитная восприимчивость, электрическое сопротивление, магнитная проводимость.

УДК: 537.5, 537.62, 537.9

Поступила в редакцию: 12.10.2023

DOI: 10.14529/mmph230410



© МИАН, 2024