Состав, структура, температурные и полевые зависимости проводящих и магнитных свойств метал-диэлектрических композитных плёнок

Объект исследования – состав, структура и температурные, полевые зависимости проводящих, магнитных свойств металл-диэлектрических композитных плёнок. Цель работы – установление закономерностей магнитных, проводящих, магнито-проводящих и ферромагнитных резонансных свойств и их связей с составом, микро- и наноструктурой композитных металл-диэлектрических плёнок. Практическая ценность работы состоит в том, что разработана методика измерений химического состава и толщины композитных плёнок. На основе разработанной методики измерений толщины композитных плёнок подана заявка на патент; обнаружена большая по величине положительная магнитная проводимость, достигающая 120% в композитных плёнках (CoFeB+SiO2+N2), что позволит создавать на основе композитных плёнок различные СВЧ переключающие устройства; выявлена функциональная связь параметров ФМР с микроструктурой пленок, что позволит предсказывать микроструктуру композитных пленок на основе измерений спектров ФМР. Научная новизна работы заключается в том, что впервые микроструктура композитных плёнок разделена на следующие основные типы: гранулярная, гранулярно-перколяционная и перколяционная микроструктуры. Определены интервалы составов плёнок, для которых характерны эти микроструктуры на примере плёнок с составами (CoFeB+SiO2), (CoFeB+SiO2+N2), (CoTaNb+MgO); получены температурные зависимости намагниченности и удельной проводимости композитных плёнок (CoFeB+SiO2), (CoFeB+SiO2+N2) в интервале температур 2 - 400 К и в интервале магнитных полей 0 - 5 Тл. Результаты этих исследований являются новыми и уникальными, поскольку получены на современном научном оборудовании мирового уровня; для композитных плёнок (CoFeB+SiO2+N2) при концентрации x = 0.46, для которых характерна гранулированная структура, выявлена большая по величине положительная магнитная проводимость в интервале температур 100 - 400 К, которая достигает 120 % при температуре Т = 220 К; получены экспериментальные и теоретические функциональные зависимости параметров (положения (резонансного поля) и ширины линии) ферромагнитного резонанса (ФМР) от концентрации металлического сплава x композитных плёнок c составами (CoTaNb+MgO), (CoFeB+MgO); впервые получены угловые зависимости в интервале концентраций 0.25 - 0.88 для композитных плёнок (СoTaNb+MgO), (CoTaNb+SiO2). Концентрационные зависимости параметров ФМР при углах из интервала 0 - 90о между направлением постоянного магнитного поля и плоскостью плёнки при Т = 300 К. Показано, что параметры ФМР в большей степени определяются типом микроструктуры плёнок, среди которых можно выделить: гранулированную, перколяционную, гранулярно-перколяционную микроструктуры.