Второй этап работ: Новые подходы к синтезу высокоиндукционных покрытий на основе сплавов 3d металлов

Разработана технология синтеза наноструктурированных магнитомягких пленок и покрытий FeCo-C, FeNi-C и FeCoNi-C методом химического осаждения, позволяющая заменить токсичные традиционные восстановители на углеводы. Проведено комплексное исследование синтезируемых пленок толщиной от 0,3 до 5 мкм методами электронной микроскопии, рентгеновской дифракции, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Изучены статические и динамические магнитные характеристики (намагниченность насыщения, постоянная обменного взаимодействия, коэрцитивная сила, резонансное поле и ширина линии ферро-магнитного резонанса) пленок и покрытий CoNi-C, FeCo-C, FeNi-C, восстановленных арабиногалактаном, сахарозой и крахмалом. Исследованы закономерности протекания процессов совместного восстановления ионов Fe2+ и Co2+, а также, Fe2+ и Ni2+ из водных растворов соответствующих солей. Экспериментально установлены корреляции условий синтеза наноструктурированных покрытий с их фазовым составом, структурой и микроструктурными особенностями. Определены режимы химического осаждения, позволяющие получать как металлические покрытия, так и композиционные пленки «ферромагнитные частицы - матрица полисахарида». Содержание углерода в ферромагнитных гранулах сплавов на основе 3d металлов не превышает 2 ат.% для всех серий образцов. Показано, что неравновесный характер процесса химического осаждения позволяет сдвигать граничные концентрации существования ОЦК фазы FeNi и FeCo сплавов по сравнению с объемными сплавами и пленками, полученными другими методами. Установлено, что рельеф поверхности, размер зерна, столбчатая микроструктура и форма петель гистерезиса для сплавов на основе Fe контролируются изменением типа восстановителя и содержанием Fe в сплаве. Особое внимание уделено исследованию магнитной анизотропии синтезированных образцов: определены различные вклады в константу эффективной магнитной анизотропии пленок и покрытий сплавов FeCo-C, FeNi-С. Инварная особенность сплава FeNi-C при 34% Ni проявляется в резком уменьшении значений намагниченности насыщения и поля локальной анизотропии. Константа поверхностной анизотропии металлических пленок FeNi-C определена методом спин-волновой спектроскопии. Выявление корреляций величины поля магнитной анизотропии покрытий FeCo-C и корреляционного радиуса этой анизотропии, позволило разделить вклады объемной и поверхностной анизотропий ферромагнитных частиц в композиционных пленках.