Фазообразование, магнитоструктурные свойства и условия формирования тонких пленок сплавов Гейслера на основе Ni2MnZ (Z=In, Ga) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Грунин, Алексей Игоревич

• Грунин, Алексей Игоревич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Грунин, Алексей Игоревич

Оглавление

Список сокращений

Введение

Глава 1 Обзор литературы

1.1 Сплавы Гейслера

1.2 Магнитокалорический эффект и магнитное охлаждение

1.3 Выводы к главе 1

Глава 2 Методы синтеза и анализа тонких пленок сплавов Гейслера на основе Ni2MnZ (Мп, Ga)

2.1 Оже-электронная спектроскопия

2.2 Рентгеноспектральный микроанализ

2.3 Резерфордовское обратное рассеяние

2.4 Рентгеновская дифрактометрия

2.5 Вибрационная магнитометрия

2.6 СКВИД-магнитометрия

2.7 Метод импульсного лазерного осаждения

2.8 Описание экспериментальной установки

Выводы к Главе 2

Глава 3 Экспериментальные результаты по оптимизации условий формирования тонких плёнок сплавов Гейслера М^п-Ы и Ni-Mn-Ga

3.1 Особенности синтеза поликристаллических тонких пленок сплава Гейслера №-Мп-1п методом импульсного лазерного осаждения

3.2 Отработанные методики синтеза тонких пленок сплавов Гейслера №-Мп-1п и №-Мп^а

3.2.1 Двухкомпонентное соосаждение одним лазером в высоком вакууме

3.2.2 Двухлазерное одновременное соосаждение в вакууме

3.2.3 Двухлазерное соосаждение в остаточной атмосфере инертного газа

4

Выводы к Главе 3

Глава 4 Свойства тонких поликристаллических пленок сплавов Гейслера М^п-Ы

4.1 Исследования влияния подложки на структурные свойства и зависимости

их от толщины пленки

4.2 Мартенситный переход в тонких плёнках сплава Гейслера №-Мп-1п

4.3 Явление кинетического ареста в тонких поликристаллических плёнках сплава Гейслера №-Мп-1п

4.4 Фазовые диаграммы и применимость тонких

поликристаллических плёнок сплава Гейслера №-Мп-1п для приложений магнитного охлаждения

4.5 Исследование электронной структуры тонких плёнок сплава Гейслера №-

Мп-1п в процессе мартенситного перехода

Выводы к Главе 4

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фазообразование, магнитоструктурные свойства и условия формирования тонких пленок сплавов Гейслера на основе Ni2MnZ (Z=In, Ga)»

Введение

Актуальность темы. Сплавы Гейслера - необычный класс материалов, представляющий интерес как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения. С момента первых исследований Фридрихом Гейслером сплава Си2МпА1 прошло чуть более века и данное семейство интерметаллидов увеличилось с одного до не менее полутора тысяч соединений, большинство из которых имеет потенциальное применение в различных сферах и представляет фундаментальный интерес.

Особое внимание в последние полтора десятка лет уделяется сплавам Гейслера на основе №-Мп, что вызвано, прежде всего, обнаружением в сплаве Гейслера Ni2MnGa мартенситного перехода. Мартенситный переход в сплавах Гейслера - это структурный фазовый переход первого рода, бездиффузионного кооперативного типа, из высокотемпературной кубической аустенитной фазы в низкотемпературную мартенситную фазу. Позднее мартенситный переход был обнаружен и в других сплавах Гейслера на основе №-Мп, например в нестехиометрических №2Мп1п, Ni2MnSn, Ni2MnSb. Из-за особенных свойств такого перехода, а также тесной связи магнитной и структурных подсистем в данных сплавах проявляется большое количество эффектов. К их числу относятся эффекты памяти формы и магнитокалорический эффект (МКЭ).

Такой уникальный для одного класса материалов набор свойств открывает широчайшие возможности для различных применений сплавов Гейслера, основанных на №-Мп. Дополнительно расширить функционал данных сплавов можно переходя к другим формам материалов, например тонким плёнкам, что потенциально открывает возможности создания, в частности, наноразмерных систем точечного охлаждения на основе магнитокалорического эффекта; микро- и наноэлектромеханических систем на основе магнитного и температурного эффектов памяти формы а также гигантских магнитодеформаций. Однако при переходе от объёмных материалов к наноразмерным необходимо учитывать сразу несколько факторов.

Во-первых, свойства и эффекты в данных сплавах очень сильно зависят от концентраций элементов. Изменение соотношения концентраций элементов даже на десятые доли процента может привести к серьёзным изменениям свойств. Из-за этого огромное влияние на наблюдаемые в образцах эффекты может оказывать, например, чистота металлов, используемых для получения образцов. Использованием разных по чистоте мишеней можно объяснить разброс экспериментальных данных по температурам фазовых переходов для образцов одинакового состава в ранних работах по изучению сплавов Гейслера №-Мп-1п. При переходе от объёмных тел к тонкопленочным системам добавляется целый ряд дополнительных параметров, таких как влияние подложки и размерные эффекты. К тому же из-за малого количества материала зачастую возникают сложности при исследовании тонкопленочных образцов. С точки зрения характеризации тонких плёнок сплавов Гейслера это, прежде всего, сложность количественного анализа состава тонких пленок. На данный момент не существует лабораторных методов, способных с точностью до десятых долей процента определить концентрации элементов в поликристаллических плёнках сплавов Гейслера с толщинами менее 100 нм, что влияет на повторяемость работы.

К технологии синтеза таких образцов предъявляются достаточно жесткие требования. Прежде всего, это получение пленок равномерного состава как по толщине, так и по площади. Напыляемые образцы не должны содержать примесей и продуктов реакции элементов сплава с элементами остаточной атмосферы. При этом для исследования зависимости структурных и магнитных свойств тонкопленочных образцов от степени нестехиометричности метод синтеза должен иметь возможность для варьирования концентраций элемента в сплаве. Также необходимо найти оптимальные условия для кристаллизации тонкой плёнки, избегая при этом возможности её реакции с подложкой.

Иными словами, к методике синтеза тонких пленок сплавов Гейслера на

основе №-Мп предъявляются достаточно жесткие требования. Разрабатываемый

подход должен давать на выходе однородные по толщине и площади

тонкопленочные образцы, кристаллизованные в нужной структурной фазе в отсутствие примесей, с контролируемыми концентрациями элементов.

Целью диссертационной работы является формирование поликристаллических тонких плёнок сплавов Гейслера на основе №-Мп методом импульсного лазерного осаждения, изучение и оптимизация их магнитоструктурных свойств и особенностей фазовых превращений для получения перспективных с точки зрения магнитного охлаждения материалов.

Для достижения поставленной в диссертационной работе цели были решены следующие задачи:

1. Экспериментально исследованы механизмы конгруэнтного переноса материала мишени в образец при напылении тройных интерметаллидов на основе №-Мп.

2. Разработаны условия и способы формирования тонких поликристаллических пленок сплавов Гейслера на основе №-Мп-1п и №-Мп^а, позволяющие получать равномерные по толщине и площади тонкопленочные образцы с точно регулируемыми концентрациями входящих в них элементов.

3. Исследовано влияние типа подложек, температурных режимов и изменений концентраций элементов на фазообразование тонких пленок сплава Гейслера системы №-Мп-1п.

4. Построены фазовые диаграммы и исследована применимость тонких пленок №-Мп-1п для приложений магнитного охлаждения с учетом влияния внешнего магнитного поля на их магнитоструктурные свойства.

5. Найден наиболее перспективный с точки зрения МКЭ состав тонких пленок - №51Мп331п16.

Формирование тонких плёнок сплавов Гейслера №-Мп-1п и №-Мп^а проводилось методом импульсного лазерного осаждения с использованием

одного либо двух Nd:YAG лазеров, работающих на различных (в зависимости от

_8

требований к эксперименту) гармониках, в высоком вакууме (до 10 Па) либо при низком давлении (до 9 Па) инертного газа. Формирование образцов проводилось

осаждением материала из сплавной мишени, соосаждением сплавной мишени и чистых металлов, либо соосаждением из трех мишеней чистых металлов.

Исследования магнитных свойств и фазовых переходов проводились методами вибрационной магнитометрии (ВММ) на магнитометре LakeShore 7404; СКВИД-магнитометрии на системе MPMS (Quantum Design, США). Структурные свойства и характеристики мартенситного перехода изучались методом рентгеновской дифракции на дифрактометре Bruker Discover D8 (Германия) с температурной приставкой. Количественный и качественный анализ состава образцов проводился методами вторичной времяпролетной ионной масс-спектроскопии (ВИМС, на масс-спектрометре Kaliningrad SIMS, Kore Technology), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии на сканирующем электронном микроскопе JSM-6390LV (JEOL, Япония) с интегрированным энергодисперсионным анализатором Oxford INCAEnergy (Oxford Instrument, Англия), Оже-электронной спектроскопии в режимах картирования и ионного профилирования на исследовательском комплексе JEOL JAMP - 9500F(JEOL, Япония). Электронные свойства исследовались методом фотоэлектронной спектроскопии в жестком рентгене (Hard X-ray Photo Electron Spectroscopy - HAXPES) на станции P09 источника синхротронного излучения PETRA III (Гамбург, Германия). Свойства поверхности были изучены методами оптической микроскопии, растровой электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии.

Диссертация организована в следующем порядке:

В первой главе приведен литературный обзор информационных источников и описано состояние исследований сплавов Гейслера на основе Ni-Mn как в объёмной, так и в тонкопленочной формах, а также возможности их применения для приложений магнитного охлаждения. Проведён анализ результатов исследований структурных и магнитных свойств, характеристик фазовых переходов первого и второго рода, условий формирования тонких плёнок различными методами.

Во второй главе дано описание метода импульсного лазерного осаждения, которым проводился синтез образцов, и экспериментальной установки. Также кратко описаны основные исследовательские методики, использованные для исследования структурных, магнитных свойств, количественного и качественного элементного состава образцов, фазовых переходов первого и второго рода.

В третьей главе собраны экспериментальные результаты по отработке различных методик формирования образцов тонких пленок сплавов Гейслера на основе №-Мп, описаны основные проблемы и особенности формирования тройных интерметаллических соединений. Как было отмечено, свойства сплавов Гейслера сильно зависят от условий их формирования, поэтому получение качественных тонкопленочных структур для данной диссертации имеет большое значение. В главе показано, что даже небольшое изменение условий напыления может привести к синтезу тонких пленок материалов, которые не могут считаться сплавами Гейслера. В главе описаны отработанные оптимизированные методики формирования тонких пленок интерметаллических соединений заданного состава, на основе двухлазерного одновременного соосаждения и осаждения (соосаждения) материалов мишени в атмосфере инертного газа.

В четвёртой главе собраны основные экспериментальные результаты исследований тонких плёнок сплавов Гейслера на основе №-Мп, а именно их структурных, магнитных, электронных свойств и характеристик фазовых переходов. В главе приводятся результаты исследований зависимостей структурных и магнитных свойств, параметров фазовых переходов от концентраций элементов в сплавах, а также, эффектов кинетического ареста и изменения температур фазовых переходов во внешнем магнитном поле. Продемонстрированы фазовые диаграммы тонких (~50 нм) плёнок сплава Гейслера №-Мп-1п.

В заключении сформулированы выводы по диссертационной работе.

На основании поставленных целей и полученных результатов исследований сформированы следующие основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментальных исследований влияния условий формирования тонких плёнок сплавов Гейслера Ni2MnZ (Z = In, Ga) на параметры конгруэнтности переноса элементов из сплавной трехкомпонентной мишени (Ni2MnZ) в образец при импульсном лазерном осаждении.

2. Методика формирования тонких плёнок сплавов Гейслера на основе Ni-Mn, содержащих компоненты с низким коэффициентом ионного распыления, с конгруэнтным переносом вещества многокомпонентной мишени методом импульсного лазерного осаждения; методика формирования тонкопленочных тройных интерметаллидов двухлазерным соосаждением.

3. Результаты комплексных исследований тонкопленочных сплавов Гейслера Ni-Mn-In с температурами мартенситного перехода, близкими к комнатной температуре.

4. Обнаруженные эффекты влияния внешнего магнитного поля на фазообразование в тонких пленках сплава Гейслера Ni-Mn-In.

Публикации

По материалам диссертации опубликована 21 работа в научных журналах и сборниках трудов конференций, в том числе 5 статей в реферируемых журналах из перечня ВАК, из них 4 статьи индексированы системой Scopus или Web of Science.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Сплавы Гейслера

Сплавы Гейслера названы в честь немецкого химика Фридриха Гейслера (1866 - 1947). В 1903 году он исследовал свойства сплава, составленного из двух частей меди, одной части марганца и одной части алюминия (Си2МпА1). Гейслер обнаружил, что сплав ферромагнитен и имеет при этом достаточно высокую температуру Кюри, несмотря на то, что все три вещества, входящие в его состав в чистом виде, не являются ферромагнетиками. Также он показал, что магнитные свойства этого сплава очень сильно зависят от соотношения компонентов и способа обработки.

Сейчас сплавами Гейслера называют тройные интерметаллические соединения с общей формулой Х2УЪ [1; 2], где X и У - принадлежат к классу переходных металлов, Ъ - элемент ПЫУ групп. На Рис. Рис. 1 показано расположение материалов, обычно составляющих сплавы Гейслера, в таблице Менделеева.

1 41 н ПуЗгодеп 1 008

Ве

6 941 Бе(>11ит &.012

11 +1 N3 22.00 12 42 Мд тадге&гг 24.31

19 +1 К ;эоСзее1ит 39.10 20 +2 Са 40.03

37 +1 Юзишт 85.47 38 +2 Эг йготИип 67.62

58 +1 Се 56 +2 Ва

132.0 137.3

87 +1 Яг тгэпаит 223 88 +2 228

Сплавы Гейслера

Х2уг

21 22 +4.3Д 23 +5.2,3,4 24 +3.2.6 26 +2,3,4,6,7 26 +3,2 27 +2,3 28 +2,3 29 +2.1 30 +2

вс п V Сг Мп Ре Со N1 Си 1п

кзгеяип таПип ганЯип сГгспИит пзгдагек 1Г0П «ьай пш мррег те

44.96 47.87 50.04 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.41

39 40 -4 41 +5,3 42 +6.3.5 43 +7,4,5 44 +4,3,6.3 45 +ЗД.5 48 +2,4 47 +1 48 +2

У 1г № МО То Ии Rh Рс1 Ад Сс1

увплп агсопшп пИит гпо^мелит 1ес(ий1гп пЛПеШит тиншп оэНаЯит сзЗтит

53.91 91.22 62.01 95.94 98 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4

71 +3 72 +4 73 45 74 +«.4 75 +7,4.5 76 +4.6.3 77 +4.3,6 78 +4,2 79 +3.1 80 +2.1

1_и ИГ Та \л/ Ие Оэ 1г Р1 Аи Нд

№Иьгп иаинигг йпЫит теш ил 0&Т11ГЛ паип йайгит дом тгегеигу

175.0 17В.5 130.9 183.8 166.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6

103 [phone] 108 10Э 110 111 112

1_Г Rf йЬ ВИ Не йэ Рд Сп

1а*епсит плпнтокпит оивгшт ^зоофит попит Гв85ШШ теплен ип оэгтязотит говпднтаит сорелкит

262 261 262 266 284 277 268 281 272 285

2 Ме 4.003

5 «3 В 10.81 6 -4 С 12.01 7 -3 N 14.01 8 -2 О оаудег 16.00 9 -1 Р 19.00 10 Ме 20 18

13 +0 А1 26.ee 14 "4 еИмп 28.09 15 -3 Р рисбрпоае 30.97 16 "2 э 32.07 17 -1 а 35.45 18 Аг 39.05

31 +з Са 69.72 32 +4,: йе датаПии 72.64 33 -з Аэ 74.92 34 -2 ве бЙеЛШП 78.96 35 -1 Вг нчтпе 79.90 36 Кг 83.30

49 «3 1п Мит 114.3 50 +4.2 Эп 9п 118.7 51 +3,! эь апатиту 121.8 52 -2 Те 127.0 53 -1 1 «Иле 126.9 54 Хе 131.3

81 +1.3 II Пвюшп 204.4 82 +2.4 РЬ юх1 207.2 83 +3,5 В\ ¡хблшш! 209.0 84 44,2 Ро роо-Иит 209 85 А1 210 86 Rn 222

113 МИ гапэмт 284 ИД Р1 гатит 280 115 Мс покипит 288 116 ниетюпит 292 117 Тэ 'ёг|Г№5Г>? 203 118 од здзгееузг 204

57 +3 1_а йпИтил 133.9 58 +14 Се 140.1 59 +3,4 Рг ргкеоартит 140.9 60 +3 геоаупИит 144.2 61 +3 Рт ргапкШит 145 62 +3.2 Эт 150.4 63 +3.2 Ей еигоейит 152.0 64 +3 даОИШит 157.3 65 +3.4 ТЬ 153.9 ее +з □у Зуврюйип 162.5 67 +3 Но 164.9 68 +3 Ег 167.3 69 +3,2 Тт 168.9 70 +3.2 УЬ у=6ГЫиП 173.0

89 +3 Ас 227 90 +4 ТИ 232.0 91 +5,4 Ра рпйасйпип 231.0 92 +«.34.5 и игашип 238.0 93 +5,3,4,5 Мр першпитг 237 94 +4.3.5.6 Ри [НиОПит 2зе 95 +3.4,5.5 Аш згпеИСит 243 96 +3 Ст 247 97 +М Вк МГШЦП 247 98 +3 СГ са11Гят1ип 251 99 +3 Еэ епяйгчит 252 юо +з Рт тагШит 257 101 +3,2 Мс! тегхйеЛп 258 102 +2.3 N0 гссенип 250

Рис. 1. Таблица Менделеева с отмеченными элементами, обычно составляющими

сплавы Гейслера

Упорядоченные стехиометрические сплавы Гейслера кристаллизуются в L21 - структуре (ГЦК, FmSm). К настоящему моменту известно более полутора тысяч сплавов Гейслера [1]. Благодаря целому ряду уникальных сочетаний свойств и эффектов, демонстрируемых этим классом материалов, количество публикаций по результатам их исследований неустанно растёт с самого момента их открытия. Дополнительно интерес к сплавам Гейслера был подогрет открытием мартенситного перехода в сплаве Гейслера Ni2MnGa [3]. На Рис. 2 показано количество публикаций в год, посвященных сплавам Гейслера (по данным Scopus и Web of Science).

Год

Рис. 2. Ежегодное количество публикаций по результатам исследований сплавов Гейслера за последние 20 лет (по данным Scopus и Web Of Science)

Также открытие мартенситного перехода в Ni2MnGa и основанных на нём эффектов породило огромную волну работ с нестехиометрическими сплавами Гейслера на основе Ni-Mn, например Ni-Mn-In, Ni-Mn-Sn, Ni-Mn-Sb. Это связано с тем, что в данных соединениях наблюдается большое количество полезных с точки зрения различных приложений эффектов, таких как:

- сочетание фазовых переходов первого и второго рода;

- эффект памяти формы;

- магнитный эффект памяти формы;

- гигантский магнитокалорический эффект (МКЭ);

- сверхупругость;

- сверхпластичность;

- гигантские обратимые магнитодеформации;

- гигантское магнитосопротивление;

- эффект обменного смещения;

и др.

Такое разнообразие необычных свойств и эффектов делает сплавы Гейслера важным модельным классом физики конденсированного состояния.

Во многом эти эффекты обусловлены особенностями магнитных и структурных свойств этих сплавов, а именно наличием мартенситного перехода и тесной связью магнитной и структурной подсистем. Мартенситный переход - это структурный фазовый переход бездиффузионного кооперативного типа. При определенном диапазоне концентраций нестехиометрические сплавы №-Мп-1п и №-Мп^а совершают переход из высокотемпературной объемноцентрированной кубической фазы аустенит) в низкотемпературную мартенситную фазу более низкой структурной симметрии (тетрагональную, орторомбическую, гексагональную). На Рис. 3 для примера показаны аустенитная кубическая и мартенситная тетрагональная кристаллические структуры сплава Гейслера №-Мп-Ga.

Температуры аустенит-мартенситного перехода (Тат) и обратного, мартенсит-аустенитного (Тта), не совпадают. И так же, как и точки Кюри для мартенситной (ТСт) и аустенитной (ТСа) фазы они сильно зависят от концентраций элементов в сплаве, вплоть до десятых долей процентов. При этом данные характерные температуры будут сильно зависеть от наличия примесей, технологий синтеза образцов, температурных режимов и т.д. Возможно именно этим объясняется некоторый разброс данных о температурах фазовых переходов в

ранних статьях по исследованию нестехиометрического сплава Гейслера №-Мп-Ga.

а б

Рис. 3. Аустенитная кубическая (а) и мартенситная тетрагональная (б) структуры

сплава Гейслера №-Мп^а [4]

Несомненно интересным свойством температур фазовых переходов в данном классе материалов является то, что они могут изменяться при приложении внешних воздействий, например давления или магнитного поля. Магнитное поле стабилизирует фазу, имеющую большую намагниченность [5], поэтому при приложении достаточно сильного магнитного поля происходит изменение температуры мартенситного перехода. Для сплава №-Мп^а это изменение положительно и может составлять, по разным данным, 0,7—3,4 К/Т (для серии №2+хМпь^а) [6], т.е. магнитное поле стабилизирует мартенситную фазу. В сплаве №-Мп-1п температура перехода, наоборот, уменьшается, причем ее изменение достигает -10К/Т [7] (для №50Мп351п15), т.е. поле стабилизирует аустенитную фазу.

Таким образом, приложение достаточно сильного внешнего магнитного поля может вызвать в этих сплавах структурный фазовый переход первого рода, мартенситный для №-Мп^а или аустенитный для №-Мп-1п.

Стоит отметить одну важную деталь. Как уже упоминалось выше, все упорядоченные стехиометрические сплавы Гейслера кристаллизуются в L21 ГЦК фазе. При этом только стехиометрический Ni2MnGa испытывает мартенситное превращение. Несмотря на то, что единственным истинно ферромагнитным

элементом в сплаве является никель, основная часть магнитного момента сплава сосредоточена в атомах марганца. Как показывают исследования, в сплавах №-Мп-1п-Ъ (где Ъ - 1п, Ga, Sn, Sb) элементы Ъ не несут никакого магнитного момента. И если с точки зрения магнитной подсистемы № и Мп определяют магнитные свойства, то атомы 1п и Ga не являются своего рода "буфером" между атомами Мп, определяя дистанцию между атомами Мп в кристалле. Различия свойств сплавов №-Мп-1п и №-Мп^а во многом обусловлены различием атомных радиусов 1п и Ga. В стехиометрическом сплаве Гейслера №2Мп1п не наблюдается мартенситный перехода. Для его получения можно, например, заменить часть атомов 1п на атомы Мп, как это делается в наиболее исследованной серии сплавов №50Мп50-х1пх, где х уменьшается от 25 до 10. При этом исследования PPMS и XMCD показывают снижение магнитного момента атомов, что может быть обусловлено тем, что магнитные моменты атомов Мп, находящихся на своих изначальных позиция, так же, как в стехиометричном сплаве (МпМп), и атомы Мп, занявшие позиции атомов 1п (Мп1п), имеют антипараллельные моменты.

Для этой же серии суммарный момент № практически равен нулю. Это может объясняться тем, что момент №, лежащего между МпМп и Мп1п, сонаправлен с моментом Мп1п. У №, лежащего между МпМп и 1п момент параллелен МпМп (Рис. 4)_[8].

г

Рис. 4. Схематичное изображение атомных магнитных моментов в сплаве

№12Мп1.41п0.б [8]

Магнетизм в сплавах Гейслера на основе №-Мп в основном возникает из-за РККИ взаимодействия между атомами Мп. В мартенситной фазе существенная гибридизация орбиталей № и Мп приводит к возникновению слабого антиферромагнетизма на позициях №. Основной же вклад в возникновение антиферромагнетизма вносит возникновение суперобменного взаимодействия атомов Мп через атомы №. Таким образом, расстояние между атомами марганца в сплавах Гейслера такого типа является одной из важнейших характеристик.

Причиной возникновения необычных эффектов (таких, как гигантский МКЭ, эффект памяти формы, сверхпластичность и т.д.) при наличии данного фазового перехода является различие физических свойств аустенитной и мартенситной фаз. Например, разность намагниченностей насыщения (М^ этих фаз. Для №-Мп-1п, имеющего мартенситный переход, М.5 аустенитной фазы выше, чем мартенситной. Это связано с возникновением сильных антиферромагнитных взаимодействий при изменении межатомного расстояния Мп, что приводит к снижению общей намагниченности. На Рис. 5 для примера показаны М(Н) -зависимости сплава №49.7Мп34.31п16.о при разных температурах. Скачок намагниченности насыщения при некоторых температурах вызван аустенитным переходом.

0 12 3 4 5

(Т)

Рис. 5 - М(Н)-зависимости сплава №49.7Мп34.31п1(5.о при разных температурах [7]

Также большое влияние на мартенситный переход может иметь давление. Например, в сплаве Ni-Mn-In наблюдается гигантский барокалорический эффект

[9].

В рамках проводимых в данной диссертационной работе научных исследований нельзя не упомянуть об ещё одном эффекте, наблюдаемом в сплавах Гейслера на основе Ni-Mn. Здесь речь идёт о так называемом кинетическом аресте структурного перехода (от англ. kinetic arrest). Как уже неоднократно упоминалось, структурная подсистема сплавов Гейслера очень чувствительна к магнитному полю. В сплавах, имеющих переход, поле стабилизирует фазу, имеющую большую намагниченность насыщения. При структурном фазовом аустенит-мартенситном переходе в присутствии магнитного поля часть структурной подсистемы может остаться в энергетически более выгодной аустенитной фазе, т.е. переход происходит не полностью. Данное явление носит название кинетического ареста [10]. Примечательно, что оно наблюдается и в сплавах на основе Ni2MnIn [11], и в сплавах Ni-Mn-Ga [12]. Данный эффект ярко проявляется при исследовании магнитных свойств. Из-за того, что при охлаждении в поле у нас присутствует некая примесь аустенитной фазы, обладающей большей намагниченностью насыщения при охлаждении, магнитные свойства будут отличаться от случая охлаждения в нулевом поле. В частности, мы будем наблюдать большую намагниченность насыщения при охлаждении в поле. Этот эффект напоминает поведение спиновых стёкол, однако в данном случае такое поведение магнитных свойств наоборот связано с кристаллической структурой вещества.

Достаточно интересны свойства сплавов Гейслера именно в тонкопленочной форме. Как и в случае с объёмными образцами, сплав Ni-Mn-Ga в виде тонких пленок является более исследованным по сравнению с другими сплавами. Для создания тонкопленочного Ni-Mn-Ga использовались различные методы, в том числе и метод ИЛО.

Осаждение сплава Гейслера Ni2MnGa в виде тонкопленочных структур методом ИЛО проводилось эксимерными KrF, а также твердотельными Nd:YAG лазерами на длинах волн 355 [13], 532 [14] и 248 [15; 16] нм.

В качестве подложек использовалось стекло, кристаллический Si, слюда, GaAS. Температура подложек варьировалась от комнатной до 700°C. Образцы

4 2 1

осаждались в вакууме (~10 Па) либо в атмосфере Ar (~10 - 10 Па).

Для образцов, осаждавшихся Nd:YAG лазером на длине волны 355 нм на подложку кремния, температура подложки для разных образцов менялось от 673 до 973 К. Образцы осаждались в вакууме ~10-4 Па либо в атмосфере Ar при давлении 0,7 Па [13].

Результаты исследования полученных образцов показали, что только образцы, полученные при температурах подложки 723 (в атмосфере Ar 0,7 Па) и 823К (в вакууме), кристаллизовались в аустенитной фазе, при этом магнитные свойства проявлял только образец, полученный в вакууме [13].

В другом исследовании группа ученых (Castaño F.J. et al. [14]) синтезировала тонкопленочные структуры Ni-Mn-Ga методом импульсного лазерного осаждения, используя Nd:YAG лазер, работающий на длине волны 532 нм. Образцы осаждались на кремниевые подложки, нагретые до температур от 500 до 600°C.

Исследования полученных образцов методом волнодисперсионного рентгеноспектрального микроанализа позволили выявить зависимость концентраций элементов в образце от температуры подложки.

При увеличении температуры подложки выше 500°C наблюдалось снижение концентрации Ga в образцах. Освободившиеся вакансии в кристаллической решетке замещают атомы Mn. Это приводит к изменению структурных и магнитных свойств полученных образцов (Рис. 6)

-50

-10000 -5000 0 5000 10000

Рис. 6. Петли гистерезиса образцов тонкопленочных образцов сплава №-Мп^а полученных методом импульсного лазерного осаждения [14]

При этом только образец, осажденный при температуре подложки 500°С полностью кристаллизовался в L2l аустенитную фазу. Остальные образцы имели две фазы: L21 и, предположительно, тетрагональную мартенситную.

Таким образом, при синтезе образцов методом импульсного лазерного осаждения можно температурой подложки варьировать стехиометрический состав получаемых образцов, тем самым получая необходимые структурные и магнитные свойства [14].

Другая научная группа (Нако1а А. et а1. [15; 16]) проводила синтез тонкопленочных образцов сплава Гейслера №-Мп^а с толщинами 200-300 нм методом импульсного лазерного осаждения, используя эксимерный КгР лазер с длиной волны 248 нм.

Температура подложек при осаждении варьировалась от 450 до 600°С. Образцы осаждались в вакууме (~0,5 Па) либо в атмосфере Аг (давление 30-500 Па). Для образца, осажденного при температуре подложки 550°С, намагниченность насыщения - 34 ети^, что составляет 60% от значения намагниченности насыщения объемного образца и примерно в 6 раз больше, чем у эпитаксиально выращенных образцов. Для образца синтезированного при 500°С значение намагниченности всего 6 ети^.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Грунин, Алексей Игоревич, 2017 год

Список литературы

-А-

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Новиков А.И., Дубенко И.С., Грунин А.И., Гойхман А.Ю., Ершов П.А.,

Родионова В.В., Ганьшина Е. А., Жуков А., Жукова В., Грановский А.Б. Магнитные и магнитооптические свойства пленок сплавов Гейслера, полученных методом импульсного лазерного осаждения. - Материаловедение, 2013, т. 7, с. 11-14.

2. Grunin A.I., Goikhman A.Yu, Rodionova V.V. Ni-Mn-In Heusler alloy thin films grown by pulsed laser deposition. - Solid State Phenomena, 2012, т. 190, с. 311-314.

3. Грунин А.И., Гойхман А.Ю., Родионова В.В., Шушарина Н.Н. Оптимизация условий формирования тонких пленок сплава Гейслера Ni-Mn-In методом импульсного лазерного осаждения. - Перспективные материалы, 2012, т. 3, с. 77-81.

4. Zhukova V., Rodionova V., Fetisov L., Grunin A., Goikhman A., Torcunov A., Aronin A., Abrosimova G., Kiselev A., Granovsky A., Ryba T., Michalik S., Varga R., Zhukov A. Magnetic properties of Heusler-type microwires and thin films. -IEEE Transactions on Magnetics, 2014, v. 50, Issue 11, p. 2505504-1 - 2505504-4.

5. Grunin A.I., Goikhman A.Yu., Rodionova V.V., Medvedeva S.S. Features of the phase formation in Ni-Mn-In Heusler alloy thin films. - J. of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 2015, v. 9, No. 3, p. 451-456.

6. Грунин А.И., Лятун И.И., Ершов П.А., Родионова В.В., Гойхман А.Ю. Оптимизация технологий формирования тонких пленок сплава Гейслера Ni-Mn-In методом импульсного лазерного осаждения. - Вестник БФУ, 2014, т. 4, с. 18-23.

7. Sokolov N.S., Fedorov V.V., Korovin A.M., Suturin S.M., Baranov D.A.,

Gastev S.V., Krichevtsov B.B., Maksimova K.Y., Grunin A.I., Bursian V.E., Lutsev

L.V., Tabuchi M. Thin yttrium iron garnet films grown by pulsed laser deposition:

124

Crystal structure, static, and dynamic magnetic properties. - J. of Applied Physics, 2016, v. 119, No. 2, p. 023903-1 - 023903-9.

8. Fominski V.Yu., Grigoriev S.N., Romanov R.I., Volosova M.A., Grunin A.I., Teterina G.D. The formation of a hybrid structure from tungsten selenide and oxide plates for a hydrogen-evolution electrocatalyst. - Technical Physics Letters, 2016, v. 42, No. 6, p. 555-558.

9. Гойхман А.Ю., Родионова В.В., Грунин А.И., Система получения нанопленок сплавов Гейслера / Патент на изобретение, рег. №2531516 от 26.08.2014 г.

10.Grunin A., Goikhman A., Rodionova V., Magnetic and structure properties of thin films Ni-Mn-In Heusler alloy grown by pulsed laser deposition. - In: Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism, Moscow, 2011, p. 652-653.

11. Rodionova V., Ilyn M., Fetisov L., Grunin A., Goikhman A., Perov N., Abrosimova G., Aronin A., Torcunov A., Granovsky A., Zhukov A. Magnetic properties of Ni-Mn-Ga and Ni-Mn-In Heusler alloys thin films and microwires. -In: Abstracts of International Conference on Superconductivity and Magnetism, Istanbul, Turkey, 2012, p. 1008.

12. Grunin A., Goikhman A., Rodionova V. Formation and investigation of structural and magnetic properties of Ni-Mn-In Heusler alloy thin films. - In: Abstracts of International Conference on Magnetism, Busan, Korea, 2012, p. 59.

13. Grunin A., Goikhman A., Rodionova V. Magnetic and structural properties of Ni-Mn-In Heusler alloys thin films. - In: Abstracts of Conf. on Joint European Magnetic Symposia, Parma, Italy, 2012, p. JEM2052-21.

14. Grunin A., Goikhman A., Rodionova V., The dynamics of structural martensitic transition in Heusler alloy Ni-Mn-In thin films. - In: Abstracts of International Conference on Superconductivity and Magnetism (Antalya, Turkey.), 2014, р. 685.

15. Грунин А.И., Гойхман А.Ю., Ершов П., Родионова В.В., Исследование структурного мартенситного перехода в тонких плёнках сплава Гейслера Ni-

Mn-In методом рентгеноструктурного анализа. - В сб.: Тезисы докл.

125

конференции «II Балтийская международная школа по физике твердого тела», Калининград, 2013, с. 13.

16. Грунин А.И., Гойхман А.Ю., Медведева С.С., Ершов П.А., Родионова В.В., Исследование особенностей мартенситного перехода в тонких пленках сплава Гейслера Ni-Mn-In методом рентгеновской дифракции. - В сб.: Тезисы докл. конференции «XLVIII Школа ПИЯФ по физике конденсированного состояния», (Санкт-Петербург), 2014, с. 83.

17. Grunin A., Goikhman A., Rodionova V. Martensitic transition dynamics in Ni-Mn-In polycrystalline thin films. В сб.: тезисы доклада конференции "III Балтийская международная школа по физике твердого тела", Калининград, 2014, с. 13.

18. Grunin A., GoikhmanA., Rodionova V., Structural martensitic transition in polycrystalline Ni-Mn-In Heusler alloy thin films. - In: Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism MISM-2014", Moscow, 2014, р. 472.

19. Fedorov V.V., Korovin A.M., Baranov D.A., Maksimova K.Y., Grunin A.I., Zamoranskaya M.V., Lutsev L.V., Suturin S.M., Sokolov N.S. Ultrathin films of yttrium iron garnet grown by laser molecular beam epitaxy. - In: Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism MISM-2014, Moscow, 2014, р. 204.

20.Grunin A., Goikhman A., Maksimova K. The origin of martensitic transition in Heusler alloy Ni-Mn-In thin films. - In: Abstracts of 2017 E-MRS Spring Meeting, Страсбург, Франция, 2017 г.

-B-

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Graf T., Felser C., Parkin S.S.P. Simple rules for the understanding of Heusler compounds. - Progress in Solid State Chemistry, 2011, т.39, с. 1-50

2. Felser C., Fecher G. H., Balke B. Spintronics, A Challenge for Materials Science and Solid-State Chemistry. - Angewandte Chemie International Edition, 2007, vol. 46, Issue 5 pp. 668-699

3. Webster P. J., Ziebeck K. R. A., Town S. L., Peak M. S. Magnetic order and phase transformation in Ni2MnGa, - Philosophical Magazine Part B, 1984, V. 49, Issue 3

4. Ayuela, A., Enkovaara, J., Ullakko, K., Nieminen, R. M. Structural properties of magnetic Heusler alloys. - Condens. Matter, 1999, v.11, pp. 2017-2026

5. Acet M., Mañosa L., Planes A. Magnetic-field-induced effects in martensitic Heusler-based magnetic shape-memory alloys.- Handbook of Magnetic Materials, 2011, v. 19, pp. 231-289

6. Васильев А. Н., Бучельников В. Д., Такаги Т., Ховайло В. В., Эстрин Э. И. Ферромагнетики с памятью формы.- Успехи физических наук , 2003, т.173:6 , с. 577-608

7. Krenke T., Duman E., Acet M., Wassermann E. F. Magnetic superelasticity and inverse magnetocaloric effect in Ni-Mn-In.- Phys. Rev. B, 2007, v. 75, 104414

8. Priolkar K. R., Bhobe P. A., Lobo D. N., D'Souza S. W., Barman S. R., Chakrabarti A., Emura S. Antiferromagnetic exchange interactions in the Ni2Mn1.4ln0.6 ferromagnetic Heusler alloy.- PHYSICAL REVIEW B, 2013, v. 87, 144412

9. Mañosa L, González-Alonso D, Planes A, Bonnot E, Barrio M, Tamarit JL, Aksoy S, Acet M. Giant solid-state barocaloric effect in the Ni-Mn-In magnetic shape-memory alloy.- Nat Mater, 2010, v. 9(6), pp. 478-81

10.Sharma V. K., Chattopadhyay M. K., Roy S. B. Kinetic arrest of the first order austenite to martensite phase transition in Ni50Mn34InJ6: DC magnetization studies.- Physical Review B, 2007, v. 76, 140401 (R)

ll.Ito W., Ito K., Umetsu R. Y., Kainuma R. Kinetic arrest of martensitic

transformation in the NiCoMnIn metamagnetic shape memory alloy.- APPLIED Physics Letters, 2008, v. 92, 021908

12.Xu X., Ito W., Umetsu R. Y., Koyama K., Kainuma R., Ishida K. Kinetic Arrest of Martensitic Transformation in Ni33.0Co13.4Mn39.7Ga13.9 Metamagnetic Shape Memory Alloy.- Materials Transactions, 2010, v. 51, № 3, pp. 469 to 471

13.Tello P.G., Castaño F.J., O'Handley R.C., Allen S.M. Ni-Mn-Ga thin films produced by pulsed laser deposition.- Journal of Applied physics, 2002, v. 91, #10

14.Castaño F.J., Nelson-Cheeseman B., O'Handley R.C., Ross C.A. Structure and thermomagnetic properties of polycrystalline Ni-Mn-Ga thin films.- J. of App. Phys., 2010, v.93, #10, pp. 8492 - 8494;

15.Hakola A., Hezcko O., Jaakkola A., Kajava T., Ullako K. Pulsed laser deposition of NiMnGa thin films on silicon.- App.phys A, 2004, v.79, pp. 1505-1508

16.Hakola A., Hezcko O., Jaakkola A., Kajava T., Ullako K. Ni-Mn-Ga films on Si, GaAs and Ni-Mn-Ga single crystals by pulsed laser deposition.- Applied Surface Science, 2004, v. 238, pp. 155-158

17.Dubowik J., Kudryavtsev Y., Lee Y. P., Lee N. N., Hong B. S. Influence of structural order on magnetic properties of Ni2MnIn Heusler alloy films.-Molecular Physics Reports, 2004, v. 40, pp. 55-61

18.KurfiB M., Schultz B., Anton R., Meier G., Sawilski L., Kotzler J. Structural and magnetic properties of Ni2MnIn Heusler alloy films.- J. Magn. Magn. Mater., 2005, v 591, pp. 290-291

19.Bohse B., Zolotaryov A., Kreuzpaintner W., Lott D., Kornowski A., Stemmann A., Heyn Ch., Hansen W. Suppression of interfacial intermixing between MBE-grown Heusler alloy Ni2MnIn and (0 0 1) InAs or InAs-HEMT structures.-Journal of Crystal Growth, 2011, v. 323, I. 1, pp. 368-371

20.Niemann R., Schultz L., Fahler S. Growth of sputter-deposited metamagnetic epitaxial Ni-Co-Mn-In films.- Journal Of Applied Physics, 2012, v.111, 093909

21.Niemann R., Heczko O., Schultz L., Fahler S. Metamagnetic transitions and magnetocaloric effect in epitaxial Ni-Co-Mn-In films.- Applied Physics Letters, 2010, v. 97, 222507

22.Hakola A., Heczko O., Jaakkola A., Kajava T., Ullakko K. Pulsed laser deposition of NiMnGa thin films on silicon.- Appl. Phys. A, 2004, v. 79, pp. 1505-1508

23.Jing C., Yu L., Zheng D., Liao P., Cao Y., Liang J., Li Z., Kang B., Zhang J. Structure and magnetic properties of Ni50Mn35In15 thin film.- Progress in Natural Science: Materials International, 2015, v. 25, I. 2, pp. 117-121

24.SokolovA., ZhangLe , Dubenkol., Samanta T., Stadler S., Ali N. Evidence of martensitic phase transitions in magnetic Ni-Mn-In thin films.- Applied Physics Letters, 2013, v. 102, 072407

25.Kilian K. A., Victora R. H. Electronic Structure of the Ni2MnIn/InAs (100) Interface Relevant to Spin Injection.- IEEE Transactions On Magnetics, 2001, v. 37, # 4, pp.1976-1978

26. Kazakov A.P., Prudnikov V.N., Granovsky A.B., Zhukov A.P., Gonzalez J., Dubenko I., Pathak A.K., Stadler S., Ali N. Direct measurements of field-induced adiabatic temperature changes near compound phase transitions in Ni-Mn-In based Heusler alloys.- Appl. Phys. Let., 2011, v. 98, p.131911

27.Entel P., Buchelnikov V. D., Hucht A., Khovailo V. V., K.Nayak S., Zayak A. T., Shape Memory Alloys: A Summary of Recent Achievements.- Materials Science Forum, 2008, v.583, pp. 21-41

28.Filippov D.A., Khovailo V.V., Koledov V.V., Krasnoperov E.P., Levitin R.Z., Shavrov V.G., Takagi T. The magnetic field influence on magnetostructural phase transition in Ni2.19Mn0.81Ga.- Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2003, v. 258-259, pp. 507-509

29.Pareti L., Solzi M., Albertini F., Paoluzi A., Giant entropy change at the cooccurrence of structural and magnetic transitions in the Ni2.19Mn081Ga Heusler alloy, Eur.Phys.J.B, 2003, v. 32, pp.303-307

30.Zhou X., Li W., Kunkel H. P., Williams G. A criterion for enhancing the giant magnetocaloric effect: (Ni-Mn-Ga) - a promising new system for magnetic refrigeration.- J. Phys.:Condens. Matter 2004, v.16, pp.L39-L44

31.Pathak A. K., Dubenko I., Stadler S., Ali N. The effect of partial substitution of In by Si on the phase transitions and respective magnetic entropy changes of Ni5oMn35lni5 Heusler alloy.- J.Phys.D:Appl.Phys., 2008, v. 41, p. 202004

32.Stadler S., Khan M., Mitchell J., Ali N., Gomes A. M., Dubenko I., Takeuchi A. Y., Guimaraes A. P. Magnetocaloric Properties of Ni2Mn1-xCuxGa.- Appl. Phys. Lett. 2006, v.88, 192511

33.Giauque W.F. A thermodynamic treatment of certain magnetic effects. A proposed method of producing temperatures considerably below 1 absolute. -Journal of the American Chemical Society, 1927, v. 49 pp.1864-1870

34.Liu J., Gottschall T., Skokov K. P., Moore J. D., Gutfleisch O. Giant magnetocaloric effect driven by structural transitions.- Nature Materials, 2012, v. 11, pp. 620-626

35.Yu B.F., Gao Q., Zhang B., Meng X.Z., Z.Chen. Review on research of room temperature magnetic refrigeration.- International Journal of Refrigeration, 2003, v.26, pp.622-636

36.Niemann R., Heczko O., Schultz L., Fähler S. Inapplicability of the Maxwell relation for the quantification of caloric effects in anisotropic ferroic materials.-International Journal of Refrigeration, 2014, v. 37(1), pp.281-288 (2014)

37.Gschneidner Jr. K.A., Pecharsky V. K., Tsokol A. O. Recent developments in magnetocaloric materials.-Rep. Prog. Phys., 2015, v.68, 1479

38.Brown G. V. Magnetic heat pumping near room temperature.- J. Appl. Phys., 1976, v.47(8), pp.3673-80

39.Gschneidner Jr. K. A., Pecharsky V. K. Thirty years of near room temperature magnetic cooling: Where we are today and future prospects.- International Journal of Refrigeration, 2008, v.31, pp.945-961

40.Zimm C., Jastrab A., Sternberg A., Pecharsky V. K., Gschneidner Jr K.A., Osborne M., Anderson I. Description and performance of a near-room temperature magnetic refrigerator.- Adv Cryog Eng, 1998, v. 43, pp.1759-66

41.Dan'kov S.Y., Tishin A.M. Magnetic phase transitions and the magnetothermal properties of gadolinium.- Phys. Rev. B, 1998, v.57 (6), pp.3478-89

42.Gschneidner Jr. K. A., Pecharsky Vi. K. Rare Earths and Magnetic Refrigeration.- Journal of Rare Earths, 2006, v.24(6), pp.641-647

43.Tegus, E. Bruck, K. H. J. Buschow, F. R. de Boer. Transition-metal-based magnetic refrigerants for room-temperature applications.- Nature, 2002, v. 415, p.150

44.Dinesen A.R., Linderoth S., M0rup S.M. Direct and indirect measurement of the magnetocaloric effect in a La06Ca0.4MnO3 ceramic perovskite.- J. Magn. Magn. Mater., 2002, v.253, pp. 28-34

45.Hu F.X., Shen B.G., Sun J.R., Wu G.H. Large magnetic entropy change in a Heusler alloy Ni52.6Mn23.iGa24.3 single crystal.- Phys Rev B, 2001, v.64 (13), p.132412

46.Менушенков А.П., Неволин В.Н., Петровский В.Н., Физические основы лазерной технологии: Учебное пособие - М.: НИЯУ МИФИ 2010. 212 с.

47.Rong F.X. Liquid target pulsed laser deposition.- Appl. Phys. Lett., 1995, v. 67, 1022

48.Рыкалин Н. Н. , Углов А. А. , Кокора Ф. Н. . Лазерная обработка материалов - Москва 1975, Машиностроение, с. 315

49.Быковский Ю. А. , Сильнов С. М. , Сотниченко Е. А., Шестаков Б. А. Масс-спектрометрическое исследование нейтралей лазерной плазмы .- ЖЭТФ, 1987, т.93, c. 500

50.Millon E., Albert O., Loulergue J. C., Etchepare J., Hulin D., Seiler W., Perrière J. Growth of heteroepitaxial ZnO thin films by femtosecond pulsed-laser deposition.- J. Appl. Phys., 2000, v.88, 6937

51.Schneider C. W., Lippert T. Laser Ablation and Thin Film Deposition.- Springer Series in Materials Science, 2010, v.139, pp. 89-112

52.Castaño F.J., Nelson-Cheeseman B., O'Handley R.C., Ross C.A. Structure and thermomagnetic properties of polycrystalline Ni-Mn-Ga thin films//J. of App. Phys.,( 2003) v. 93(10) p. 8492 - 8494

53.Hakola A., Hezcko O., Jaakkola A., Kajava T., Ullako K. Ni-Mn-Ga films on Si, GaAs and Ni-Mn-Ga single crystals by pulsed laser deposition//Applied Surface Science (2004) v.238 p. 155-158

54.Hakola A., Hezcko O., Jaakkola A., Kajava T., Ullako K. Pulsed laser deposition of NiMnGa thin films on silicon// App.phys A (2004) v.79 p.1505-1508

55.Tello P.G., Castaño F.J., O'Handley R.C., Allen S.M. Ni-Mn-Ga thin films produced by pulsed laser deposition// Journal of Applied physics, (2002) v. 91 p. 10

56.Sturm K., Krebs H. Quantification of resputtering during pulsed laser deposition.-J. Appl. Phys., 2001, v.90, 1061

57.Grigoriev S.N., Fominski V.Yu., Gnedovets A.G., Romanov R.I. Experimental and numerical study of the chemical composition of WSex thin films obtained by pulsed laser deposition in vacuum and in a buffer gas atmosphere.- Applied Surface Science, 2012, v.258, pp. 7000- 7007

58. Michael Schmid. A Simple Sputter Yield Calculator [Электронный ресурс] -Режим доступа: https ://www.iap.tuwien.ac. at/www/ surface/sputteryield

59. Madito M.J., Swart H.C., Terblans J.J. Ion sputtering yield coefficients from In thin films bombardedby different energy Ar+ ions.- В сб.: Тезисы докл. конф. "56th Annual Conference of the South African Institute of Physics (SAIP)", 2011, UNISA, Pretoria, South Afric

60. Studnitzky T., Schmid-Fetzer R. Phase formation and diffusion soldering in Pt/In, Pd/In, and Zr/Sn thin-film systems.- Journal of Electronic Materials, 2003, v. 32, I. 2, pp. 70-80

61.Krenke T., Acet M., Wassermann E. F. Ferromagnetism in the austenitic and martensitic states of Ni-Mn-In alloys.- Physical Review B, 2006, v. 73, 174413

62.González-Legarreta L., González-Alonso D., Rosa W.O., Caballero-Flores R., Suñol J.J., González J., Hernando B. Magnetostructural phase transition in off-

stoichiometric Ni-Mn-In Heusler alloy ribbons with low In content.- Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2015, v. 383, pp. 190-195

63.L. Ma, W. H. Wang, J. B. Lu, J. Q. Li, C. M. Zhen, D. L. Hou, and G. H. Wu, Coexistence of reentrant-spin-glass and ferromagnetic martensitic phases in the Mn2Ni1.6Sn0.4 Heusler alloy, APPLIED PHYSICS LETTERS 99, 182507 (2011)

64.J. Nogués, J. Sort, V. Langlais, V. Skumryev, S. Suriñach, J.S. Muñoz, M.D. Baró, Exchange bias in nanostructures, Physics Reports 422 (2005) 65 - 117

65.Г. А. Петраковский, Спиновые стекла, Соросовский образовательный журнал, т. 7, №9, 2001

66.Brown P. J., Bargawi A. Y., Crangle J., Neumann K.U., Ziebeck K. R. A. Direct observation of a band Jahn-Teller effect in the martensitic phase transition of Ni2MnGa.- Journal of Physics Condensed Matter, 1999, v.11, 4715

67.Sumida K., Shirai K., Zhu S., Taniguchi M., Ye M., Ueda S., Takeda Y., Saitoh Y., Aseguinolaza I. R., Barandiarán J. M., Chernenko V. A., Kimura A., Spectroscopic evidence of band Jahn-Teller distortion upon martensitic phase transition in Heusler-type Ni-Fe(Co)-Ga ferromagnetic shape-memory alloy films.- Phys. Rev. B, 2015, v. 91, 134417

68.Ye M., Kimura A., Miura Y., Shirai M., Cui Y. T., Shimada K., Namatame H., Taniguchi M., Ueda S., Kobayashi K., Kainuma R., Shishido T., Fukushima K., Kanomata T. Role of Electronic Structure in the Martensitic Phase Transition of Ni2Mni+xSni-x Studied by Hard-X-Ray Photoelectron Spectroscopy and Ab Initio Calculation.- Phys. Rev. Lett., 2010, v. 104, 176401

69. Bohra M., Sahoo, S.C., Large magnetocaloric effect at Verwey point in nanocrystalline Fe3O4 thin films, Journal of Alloys and Compounds, Volume 699, 30 March 2017, Pages 1118-1121

70. Rajkumar M., B. Deka, Manivel R.M., Srinivasan A., Significant Room Temperature Magneto-Caloric Effect in Ni-Mn-Sn Thin Films, Advanced Science Letters, Volume 22, Number 1, January 2016, pp. 26-29(4)

71. Ren J., Feng S., Fang Y., Zhai Q., Enhanced magnetocaloric effect in a Co-doped Heusler Mn50Ni37Co3In10 unidirectional crystal, Journal of Physics and Chemistry of Solids, Volume 98, November 2016, Pages 233-236