Структурні, магнітні та магнітно-резонансні властивості тонких плівок Ni(Co)MnSn різної товщини, нанесених на монокристалічну підкладку MgO
| Přispěvatelé: | Салюк, Ольга Юріївна |
|---|---|
| Jazyk: | ukrajinština |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
atomic force microscopy
сплави з феромагнітним ефектом пам'яті форми епітаксіальна плівка epitaxial film мікроскопія атомної сили 537.6 martensite alloys with ferromagnetic shape memory effect мартенсит X-ray diffraction monocrystalline substrate ferromagnetic resonance монокристалічна підкладинка рентгенівська дифракція феромагнітний резонанс |
| Popis: | Актуальність: сплави на основі NiMn з феромагнітним ефектом пам'яті форми знаходяться під інтенсивним дослідженням, завдяки їх досить незвичним фізичним властивостям та потенційним застосуванням. Об’єкт дослідження: плівки Ni(Co)MnSn різної товщини (20, 50, 100, 300, 500 і 1000 нм), нанесені на монокристалічну підкладинку MgO (001). Предмет дослідження: модифікація структурних, магнітних і магнітнорезонансних властивостей епітаксіальних плівок Ni(Co)MnSn в залежності від їх товщини. Мета роботи: з’ясувати вплив товщини плівки на формування та трансформацію двійникової структури в епітаксіальних плівках сплавів з магнітною пам'яттю форми Ni(Co)MnSn, а також на їх магнітопружні властивості. Методи дослідження: атомна силова мікроскопія, феромагнітний резонанс. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: 74 сторінок звіту, 18 ілюстрацій, 56 літературних найменувань. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: Дослідити модифікацію структурних, магнітних і магнітнорезонансних властивостей епітаксіальних плівок Ni(Co)MnSn в залежності від їх товщини (20, 50, 100, 300, 500 і 1000 нм). Дослідити трансформацію двійникової структури в епітаксіальних плівках сплавів з магнітною пам'яттю форми Ni(Co)MnSn методом атомної силової мікроскопії, а також феромагнітного резонансу. Висновок: Встановлено, що напруження на інтерфейсі плівки та підкладинки блокують мартенситне перетворення в плівці товщиною 20 нм. Збільшення товщини плівки призводить до зменшення впливу цих напружень, і, як результат, для плівок з товщиною 50 нм та більше мартенситне перетворення стає можливим. Двійникування плівки є необхідним через вимогу збереження площі поверхні плівки. Баланс між пружною енергією на границі плівки і підкладинки та пружною енергією двійникових границь призводить до формування смугастої періодичної двійникової структури субмікронної ширини, яка представляє інтерес з точки зору застосування в спінтроніці та магноніці. Ширина двійникових варіантів збільшується зі зростанням товщини плівок, що призводить до різкої модифікації їх магнітних властивостей. Результати, отримані в цій роботі, демонструють досить простий спосіб отримання нанорозмірних просторово-періодичних структур з чіткими двійниковими границями в епітаксіальних плівках з магнітним ефектом пам'яті форми, змінювати магнітні властивості яких в широких межах можна, вибираючи необхідну товщину плівки. Такі структури є перспективними для застосування в пристроях спінтроніки та магноніки. Topicality: NiMn-based alloys with a ferromagnetic shape memory effect are under intensive study due to their rather unusual physical properties and potential applications. Object of research: Ni(Co)MnSn films of different thicknesses (20, 50, 100, 300, 500 and 1000 nm) deposited on a single crystal substrate MgO (001). Subject of research: modification of structural, magnetic and magnetic resonance properties of epitaxial Ni(Co)MnSn films depending on their thickness. Purpose of work: to find out the influence of film thickness on the formation and transformation of twin structure in epitaxial films Ni (Co) MnSn with magnetic shape memory effect, as well as on their magnetoelastic properties. Research methods: atomic force microscopy, ferromagnetic resonance. Information about the volume of the report, the number of illustrations, tables, applications and literary names in the list of used ones: 74 pages of the report, 18 illustrations, 56 literary sources. The purpose of the individual task, the methods used and the results obtained: Investigate the modification of the structural, magnetic and magnetic resonance properties of epitaxial films Ni(Co)MnSn depending on their thickness (20, 50, 100, 300, 500 and 1000 nm).5 Investigate the transformation of the twin structure in epitaxial films Ni(Co)MnSn with magnetic shape memory effect by atomic force microscopy and ferromagnetic resonance. Conclusion: It is established that the stresses at the interface of the film and the substrate block the martensitic transformation in the film with a thickness of 20 nm. Increasing the film thickness reduces the effect of these stresses, and as a result, for films with a thickness of 50 nm and more, martensitic transformation becomes possible. The twinning of the film is necessary due to the requirement to preserve the surface area of the film. The balance between the elastic energy at the filmsubstrate boundary and the elastic energy of the twin boundaries leads to the formation of a striped periodic twin structure of submicron width, which is of interest from the point of view of application in spintronics and magnonics. The width of the twin variants increases with increasing film thickness, which leads to a sharp modification of their magnetic properties. The results obtained in this work demonstrate a fairly simple way to obtain nanoscale spatially periodic structures with clear twin boundaries in epitaxial films with a magnetic shape memory effect, the magnetic properties of which can be varied within wide limits by choosing the desired film thickness. Such structures are promising for use in spintronics and magnonics devices. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|