ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ФИЦ ПХФ и МХ РАН |
||
Исследования современных материалов требуют соответствующего инструментария и методов анализа. Наноразмерные пленки, слоистые и 2D системы обладают уникальными функциональными свойствами, которые зависят как от элементного состава, так и от размерности слоя. Так, система тонких пленок Co/Cr является перспективной для изготовления жестких магнитных дисков с высокой плотностью записи информации. При этом существенную роль играет как толщина пленок, так и их химическая чистота, поскольку эти параметры влияют на величину коэрцитивной силы [1, 2]. Для контроля химического и элементного состава слоев обычно используются методы электронной и рентгено-электронной спектроскопии. Послойное травление поверхности пленки ионами инертного газа и параллельно с этим получение спектральных данных позволяет определить профиль распределения химических элементов по глубине пленки. Однако существует проблема корректного определения скорости стравливания материала, поскольку имеющиеся на данный момент справочники содержат информацию для объемных веществ, а не наноразмерных пленок. Так, например для того, чтобы узнать на какой глубине находятся дефекты или неоднородности в элементном составе критически важно знать, сколько нм материала стравливается в одном цикле профилирования. В настоящей работе проведено исследование серии многослойных наноразмерных ферромагнитных систем C/Co/Cr, C/Co, C/Cr нанесенных методом магнетронного напыления (установка ВУП-5) на монокристаллический кремний. Слой углерода толщиной не более 5нм был нанесен на поверхность металлических пленок в качестве запирающего, для предотвращения окисления металла на воздухе. Проведена аттестация химической чистоты синтезированных пленок. Исследование элементного состава поверхности проведено методом оже-электронной спектроскопии с помощью оже-микроанализатора Jamp 10S (Jeol). Изменение концентрации хим. элементов по глубине образца исследовано с помощью профилирования потоком ионов аргона при ускоряющем напряжении 1 и 3 кэВ. Профилирование состояло из нескольких циклов травления ионами аргона. Один цикл – это травление ионами аргона в течении 1 минуты, с последующим получением оже электронного спектра. Количественный анализ спектральных данных позволил определить концентрации хим. элементов в зависимости от глубины анализа. Показано, что вблизи слоя углерода и подложки кремния металлические пленки содержат кислород, т.е. возможно образование оксидов как хрома, так и кобальта. С помощью метода АСМ была определена глубина профилирования многослойных систем. Полученные результаты позволили определить средние скорости травления каждого слоя, что является важной информацией необходимой для корректной аттестации систем на основе пленок Co/Cr. Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ №121030100002-0. Исследования выполняли с использованием оборудования ЦКП «Центр физических и физико-химических методов анализа, исследования свойств и характеристик поверхности, наноструктур, материалов и изделий» УдмФИЦ УрО РАН.