Магнитные и магнитооптические свойства слоистых пленок Ni/Ge тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.11, кандидат наук Черниченко, Ангелина Виталиевна

• Черниченко, Ангелина Виталиевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Черниченко, Ангелина Виталиевна

Содержание

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Структуры ФМ/Si

1.2. Магнитные свойства структур ФМ/Ge

1.3. Соединения Ni-Ge и гетероструктуры, включающие Ge и Ni

1.4. Обменное смещение петли гистерезиса в структурах FM/AFM

1.5.Влияние шероховатости межслоевых границ на магнитные свойства слоистых структур

1.6. Методы получения и исследования пленочных

структур Зс1-металл/полупроводник

Глава 2. Образцы и методика эксперимента

2.1. Изготовление образцов

2.2. Методики измерений

Глава 3. Морфология пленок, состав и структура интерфейса

3.1. Морфология поверхности пленок Ni/Ge

3.2. Структура пленок и интерфейса между слоями Ni и Ge

3.2.1 .Рентгеновская рефлектометрия

3.2.2. Структура слоев Ni и Ge и степень их окисления

3.2.3. Структура поперечного среза пленок Ni/Ge

Глава 4. Магнитооптические и магнитные свойства пленок Ni/Ge

4.1. Эффект Фарадея, спектральные и полевые зависимости

4.2. Влияние отжига на величину и полевую зависимость ЭФ

4.3. Полевые и температурные зависимости намагниченности

слоистых пленок Ni/Ge

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Магнитные и магнитооптические свойства слоистых пленок Ni/Ge»

Введение

Пленочные гетеро-структуры, состоящие из слоев ферромагнитного металла (ФМ) и полупроводника (ПП), включая ПП IV группы (Si, Ge), вызывают особый интерес, как исследователей, так и разработчиков новых технологий и устройств. В последние годы усилия многих исследовательских групп сосредоточены на интегрировании ПП и ФМ в единых структурах для создания революционных информационных устройств на основе спинтроники [1, 2], использующей в качестве операционных элементов направление спина (например, [3-5]). Основное внимание уделяется структурам, включающим слои Si, в которых удается сформировать очень узкий граничный слой (интерфейс) между ФМ и ПП слоями. Высокая скорость взаимной диффузии большинства ФМ металлов и Ge [6] ограничивает прикладное применение структур на основе Ge в тех случаях, когда принципиально важен узкий интерфейс. С другой стороны, она же открывает новые возможности создания структур с использованием свойств интерфейса, в частности, например, в комплиментарных структурах метало-оксид-полупроводник - complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) [7]. С этой точки зрения большой интерес представляет исследование процессов формирования и свойств интерфейса в двухслойных и многослойных пленках ФМ/Ge.

Одной из наиболее изучаемых является структура Mn-Ge, в интерфейсе которой обнаружено множество фаз с различными магнитными свойствами [8, 9]. Не меньшее количество публикаций посвящено структурам Ge/Fe [10-13] и Co/Ge [14-17]. Во введении приведено лишь незначительное количество публикаций, но, в контексте настоящей работы, важно отметить, что, наряду с составом и структурой пленок и интерфейса, изучались их магнитные свойства. Несколько иначе обстоит дело с изучением структур Ni/Ge. Для них проведены детальные исследования формирования в интерфейсе различных германидов никеля (например, [18-20]) и, более того, благодаря образованию широкого интерфейса между слоями, Ni/Ge пленки используются в качестве барьера

Шоттки в тонкопленочных транзисторах и диодах [21-24]. Однако, магнитные свойства структур Ni/Ge к началу настоящей работы, вообще, не были исследованы. В то же время возникновение интерфейсов, обусловленных межслоевой диффузией [6], может сильно влиять на их магнитные свойства. Действительно, наши предварительные исследования выявили появление особенностей в магнитных свойствах гибридных пленок Ge/Ni и Ge/Ni/Ge/Ni/Ge, что явилось предпосылкой постановки задачи диссертации. Отметим, что наряду с исследованиями намагниченности синтезированных образцов в широком интервале температур и магнитных полей, большое внимание было уделено магнитооптическим эффектам, в основном, эффекту Фарадея (ЭФ), как неразрушающему экспресс методу контроля магнитного состояния образцов. К тому же зависимость ЭФ от энергии световой волны обеспечивает дополнительный канал получения информации об электронной структуре и характере электронных переходов в магнитоупорядоченных фазах образца. Данные магнитных и магнитооптических измерений сопоставлялись с результатами исследования морфологии поверхности синтезированных пленок, составе и структуре слоев, включая интерфейс, полученными с помощью комплекса методов - атомной силовой микроскопии, электронной микроскопии высокого разрешения, рентгеновской флуоресценции, протяженной тонкой структуры и пред-краевой структуры рентгеновских спектров поглощения (EXAFS и XANES, соответственно) и рентгеновской рефлектометрии.

Цель работы - Определение влияния толщины и морфологии составляющих слоев и режимов термообработок на структуру, магнитные и магнитооптические свойства плёнок Ni/Ge.

Для достижения целей были поставлены следующие задачи.

- Определить морфологию поверхностей слоев плёнок Ni/Ge, структуру слоев и интерфейса между слоями и влияние на эти параметры исходных толщин составляющих слоев и режима термических обработок.

- Исследовать полевые и спектральные зависимости магнитооптического эффекта Фарадея (ЭФ) в двухслойных и пятислойных структурах Ni/Ge с

4

различными толщинами составляющих слоев и их изменения под влиянием термообработок.

- Исследовать полевые и температурные зависимости намагниченности двухслойных и пятислойных структур Ni/Ge с различными толщинами составляющих слоев.

- Установить связь особенностей магнитных и магнитооптических свойств изученных структур с морфологией поверхности и интерфейса.

- Предложить объяснение обнаруженных особенностей магнитных и магнитооптических свойств изученных структур.

Научная новизна

Впервые исследованы магнитные и магнитооптические свойства пленочных структур Ni/Ge и Ge/Ni/Ge/Ni/Ge и показано, что формирующийся в результате взаимной диффузии Ni и Ge промежуточный слой (интерфейс) обладает магнитными свойствами, зависящими от температуры. Обнаружен ряд эффектов, обусловленных этим промежуточным слоем.

- резкое изменение полевой зависимости ЭФ при намагничивании образцов перпендикулярно плоскости пленок по сравнению с однородными пленками Ni: уменьшение поля насыщения в несколько раз в зависимости от толщины слоев Ni и изменение характера кривой, усиливающиеся в результате термической обработки;

- различие температурных зависимостей намагниченности для режимов охлаждения FC и ZFC с температурой необратимости, ниже температуры жидкого азота;

- обменное смещение петли гистерезиса при низких температурах при перемагничивании образцов в плоскости, а также возрастание коэрцитивной силы и изменение формы петли гистерезиса по мере понижения температуры. Практическая ценность: полученные результаты являются важным шагом на пути поиска новых структур ферромагнитный металл - полупроводник. Они показывают, что магнитные свойства структур на основе никеля и германия существенным образом зависят от интерфейса между слоями и ими можно

управлять, регулируя параметры интерфейса. Обнаружение магнитного упорядочения в интерфейсном слое между N1 и ве может расширить возможности диодов Шоттки, создаваемых на основе диффузии этих элементов. Методология и методы исследований

Принципиальной особенностью диссертации является использование комплекса взаимно дополняющих структурных и магнитных методов, позволившее решить сформулированные задачи и достичь поставленной цели.

Содержание диссертации соответствует формуле Паспорта специальности 01.04.11 Физика магнитных явлений: "... область науки, занимающаяся изучением взаимодействий веществ и их структурных элементов ..., обладающих магнитным моментом, между собой или с внешними магнитными полями" и пунктам 2 Паспорта: "Экспериментальные исследования магнитных свойств и состояний веществ различными методами, установление взаимосвязи этих свойств и состояний с химическим составом и структурным состоянием, выявление закономерностей их изменения под влиянием различных внешних воздействий", 3: "Исследование изменений различных физических свойств вещества, связанных с изменением их магнитных состояний и магнитных свойств", 5: "Разработка различных магнитных материалов, технологических приемов, направленных на улучшение их характеристик...". Для решения задач использованы рентгеновский флуоресцентный анализ, атомная силовая микроскопия, рентгеновская абсорбционная спектроскопия ЕХАРЗ/ХАНЕЭ и рентгеновская рефлектометрия, электронная микроскопия, магнитометрия, магнитооптические методики.

Достоверность полученных результатов обеспечена использованием современных высоко точных методов изучения морфологии, состава и структуры, магнитных и магнитооптических свойств пленочных структур, детальным анализом результатов измерений, а также корреляцией результатов, полученных на различных образцах. В значительной степени достоверность результатов подтверждается соответствием литературным источникам данных

для однородных пленок Ni, синтезированных одновременно со слоистыми образцами и исследованных теми же методами. Научные положения, выносимые на защиту

1. Обнаружение и объяснение влияния толщины слоя Ni в двухслойных пленках Ni/Ge и толщины промежуточного слоя Ge в слоистых структурах Ge/Ni/Ge/Ni/Ge на величину и полевые зависимости магнитооптического эффекта Фарадея (ЭФ).

2. Обнаружение аномального поведения полевых и температурных зависимостей намагниченности двухслойных Ni/Ge и пятислойных Ge/Ni/Ge/Ni/Ge пленок по сравнению с однородными пленками Ni, проявляющееся в обменном смещении петель гистерезиса при низких температурах и различии температурных зависимостей намагниченности для режимов охлаждения FC и ZFC.

3. Результаты исследования поверхности пленок, распределения компонент по толщине образцов, структуры слоев Ni, Ge и интерфейса, полученные с помощью рентгеновского флуоресцентного анализа, атомно-силовой микроскопии, EXAFS/XANES спектроскопии, рентгеновской рефлектометрии и электронной микроскопии высокого разрешения.

4. Объяснение обнаруженных особенностей, базирующееся на предположении о сложном характере магнитного упорядочения промежуточного слоя между Ni и Ge с учетом шероховатости границ между слоями.

Личный вклад заключается в участии, совместно с руководителем, в постановке задачи исследования, в самостоятельном проведении измерений магнитооптических эффектов образцов, в обработке, анализе и интерпретации результатов, включая данные, полученные и другими экспериментальными методами, подготовке материалов для публикаций.

Апробация работы. Полученные результаты были представлены на Международной конференции «Функциональные материалы 2007» (ICFM) Симферополь 2007, Евро-Азиатских симпозиумах по магнетизму «Trends in Magnetism» (EASTMAG-2007), Казань 2007, (ESTMAG-2010), Екатеринбург

2010, (ESTMAG-2013), Владивосток 2013, Международных симпозиумах по магнетизму (MISM), Москва 2008 и 2011, Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-15), Кемерово 2009, Международном симпозиуме по физике низкоразмерных систем (LDS2), Ростов-на-Дону, п. JIoo 2010, XXI и XXII Международных конференция[ «Новое в магнетизме и магнитных материалах» (НМММ), Москва 2009 и Астрахань 2012.

Работа поддержана грантами РФФИ № 08-02-00397, 11-02-00972, программой «Поддержка научного потенциала высшей школы», номер проекта 2.1.1/3498, интеграционным грантом Сибирского Отделения Российской Академии Наук №134.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 научных работ: 5 статей в периодических изданиях по списку ВАК, 1 статья в зарубежном журнале, 11 работ в сборниках тезисов международных и всероссийских научных конференций и симпозиумов.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Во введении обоснована актуальность работы, указана научная новизна, достоверность и практическая важность результатов. Отмечен личный вклад диссертанта. В первой главе представлен обзор литературы по магнитным и магнитооптическим свойствам пленочных структур Зс1-металл-полупроводник, а также по свойствам соединений Ni с Ge и гетеростурктур, включающих эти материалы. Во второй главе описаны технология изготовления двухслойных и пятислойных пленок Ni/Ge на стеклянных подложках и методики их исследования. В третьей главе представлены результаты исследования морфологии и структуры тонких пленок Ni/Ge. Четвертая глава посвящена результатам исследования магнитооптических (МО) и магнитных свойств двух- и пятислойных Ni/Ge пленок в сравнении с образцами пленок Ni, изготовленными в аналогичных условиях. Представлены полевые и спектральные зависимости ЭФ двухслойных и многослойных пленок до и после термических обработок. Детально описаны и проанализированы обнаруженные особенности их магнитных и магнитооптических свойств.

Предложена модель, описывающая спиновые конфигурации и межслоевое обменное взаимодействие в слоистой структуре Ni/Ge. В заключении приведены основные выводы, полученные из экспериментов и их обсуждения. Список цитируемой литературы содержит 147 наименований. В тексте диссертации имеется 4 таблицы и 44 рисунка.

Глава 1. Литературный обзор

Активный поиск и исследование новых наноразмерных гетеростурктур магнитный металл-полупроводник являются одним из ключевых направлений современной физики магнитных явлений. Это связано не только с фундаментальным интересом к физическим явлениям, наблюдаемым в таких структурах и на границах раздела фаз, но и с перспективами их практического применения. В 60-х годах прошлого столетия были предприняты первые шаги по интеграции магнитных и полупроводниковых свойств в единой структуре. Были начаты исследования ферромагнитных полупроводников таких, как халькогенидные шпинели CdCr2S4, CdCrSe4, HgCr2Se4, CuCr2Se3Br2, кубические кристаллы со структурой хлорида натрия ЕиО и EuS, или антиферромагнитные CuSe, EuTe и т.п. [25-30]. Фундаментальный интерес к подобным соединениям не ослабевает до сих пор, однако низкие температуры магнитного упорядочения (в большинстве случаев ниже температуры жидкого азота) и плохая совместимость со стандартной полупроводниковой технологией препятствуют их прикладному применению.

Развитие тонкопленочных технологий позволяет синтезировать самые различные гибридные структуры ферромагнетик - полупроводник, которые можно рассматривать как единую перестраиваемую систему и свойствами которых можно управлять [22]. Исторически сложилось так, что основные усилия исследователей и инженеров сосредоточены на структурах, включающих кремний, в основном, Si/Fe. С одной стороны, взаимная растворимость этих элементов не слишком высока, и современные технологии позволяют создавать достаточно узкие переходные слои между основными компонентами. С другой стороны, силициды переходных металлов, образующиеся в процессе изготовления слоистых структур, представляют самостоятельный прикладной и фундаментальный интерес как соединения, обладающие высокими температурами плавления и хорошей проводимостью. Высокая температурная стабильность как кристаллических, так и электронных

свойств этих соединений делает их незаменимыми в производстве контактов, барьеров Шоттки, гетеростурктур для спинтроники и т.п.[16, 17, 22, 30-32].

1.1. Структуры ФМ/Si

Магнитные свойства структур на основе кремния исследовались и исследуются очень широко [33-38]. В цитированных и многих других работах подчеркивается роль интерфейса - соединений магнитных металлов с кремнием, состав и магнитное состояние которых зависят от условий синтеза образцов и толщины слоев, входящих в структуры. Даже кристаллическая структура интерфейса влияет на магнитные свойства образца. Так, в работе [36] показано, что в случае аморфного соединения в интерфейсе свойства пленок Fe/Si соответствуют массивному Fe. Если же силицид в интерфейсе имеет кристаллическую структуру, в пленке возникает антиферромагнитный обмен между слоями Fe, и ее свойства резко отличаются от свойств массивного Fe. В некоторых случаях в интерфейсе наблюдался просто «магнито-мертвый» слой [39]. Наибольшее внимание в цитированных работах, а так же в огромном количестве других, уделяется взаимодействию слоев ферромагнитных металлов (наиболее часто рассматривается Fe) через систему проводимости кремния. В зависимости от толщины слоя Si реализуется либо ферромагнитный, либо антиферромагнитный обмен между слоями Fe [40]. Характер этих взаимодействий влияет на транспортные свойства пленок, предопределяя широкое поле их прикладного применения (например, [41]).

Механизм обмена через полупроводниковый промежуточный слой может фундаментально отличаться от наблюдавшегося механизма обмена через немагнитные металлические или диэлектрические прослойки [21,42]. Предпринимаются попытки изменять свойства гетеростурктур с помощью различных внешних воздействий, например облучением светом [43]. Определенное внимание уделяется изучению особенностей магнитооптических эффектов в структурах ФМ/ПП, а так же исследованию магнитных свойств

таких структур с помощью магнитооптических эффектов, в основном, эффекта Керра [44-46].

В последние годы появились и новые, неожиданные области применения структур на основе кремния и переходных металлов. Так, например, Fe/Si пленки нашли применение как многослойные пленочные электроды, проявляя приемлемые электрохимические свойства, позволяющие в перспективе использовать их в качестве анодного материала в литиевых перезаряжающихся батареях [47].

1.2. Магнитные свойства структур ФМ/Ge

Многие исследователи посвящают свои усилия структурам, включающим в качестве полупроводниковых слоев германий. Особое внимание уделяется межслоевой диффузии и формированию интерфейса в структурах 3d металл/ Ge. Одной из наиболее изучаемых является структура Mn/Ge, в которой обнаружено множество фаз с различными свойствами, интересными для приложений в спинтронике. Так, например, в [8] изучена последовательность формирования фаз MnxGey в зависимости от толщины слоя Мп при молекулярно-лучевой эпитаксии этого металла на подложку Ge (111). Изменения распределения Мп в пленках MnxGei_x, осажденных на подложки Ge (001) с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии, от формирования нано колон, обогащенных Мп, до его однородного распределения в пленке в зависимости от условий напыления представлено в [9]. Изменение состояния от ферромагнитного до суперпарамагнитного наблюдалось в мультислоях Ge/Fe/Ge/Fe/Ge(001) при изменении температуры подложки Ge(001) во время напыления от 150 до 200 0 С [10]. Структурные, магнитные и транспортные свойства мультислойных пленок Fe/Ge, полученных с помощью магнетронного распыления, изучены в [11]. Слои Fe в таких пленках были поликристаллическими, a Ge - аморфными. Пленки были ферромагнитными при комнатной температуре со значительной одноосной анизотропией в

плоскости. При определенном значении периода структуры (5.2 нм) аномальный эффект Холла достигал величины, втрое превышающей величину эффекта в массивном Fe. В работах [12-13] показано, что мультислойные пленки Fe/Ge с толщиной индивидуальных слоев в несколько постоянных решетки, полученные радиочастотным распылением, были ферромагнитными при комнатной температуре с существенно меньшим средним магнитным моментом на атом Fe по сравнению с массивным Fe. При этом с помощью рефлектометрии поляризованных нейтронов был выявлен интерфейсный слой со значительно меньшим моментом на атом Fe и асимметрия между величиной момента на границах Fe с Ge и Ge с Fe. В [48] изучено влияние напряжений и диффузии между слоями на магнитные свойства многослойных пленок Fe/Ge. С увеличением толщины слоев Ge изменялись такие магнитные параметры, как наведенная анизотропия, эффективная намагниченность, коэрцитивная сила и параметры тонкой магнитной структуры. Некоторые авторы обращают внимание на различие магнитных свойств пленок одного и того же ФМ металла, осажденных на различные ПП подложки. Так, например, в [30, 49] было продемонстрировано различие магнитной анизотропии в пленках Fe/Si и F e/Ge.

В ультратонких пленках Co/Ge (111) и Co/Ge (100), осажденных на подложки, находящиеся при температурах от 120 до 400 К, различались три магнитные фазы в зависимости от температуры. По мере ее возрастания толщина немагнитного слоя увеличивалась от 5 до 22 атомных слоев, то есть, формировался интерфейс, состоящий из немагнитного соединения CoGe [14]. Формирование смешанных слоев CoGe в пленках Со, осажденных на поверхность Ge (111)2 х 1, изучено в [15]. Необычное температурное поведение намагниченности в пленках Co/Ge/Co, зависящее от величины приложенного поля, обнаружено в [16,17]: в магнитных полях ~ 50 - 200 Э при понижении температуры результирующая намагниченность уменьшалась до нуля, а в полях ~ 800 Э температурные изменения намагниченности соответствовали изменениям намагниченности однородных пленок Со, осаждённых на

стеклянных подложках. Такое поведение было объяснено влиянием ве на структуру слоя Со, сопровождающееся образованием новых фаз соединения Со с ве.

Гетероструктуры, включающие слои N1 и ве, также вызывают значительный интерес в связи с тем, что эти материалы характеризуются одним из самых высоких коэффициентов взаимной диффузии [6, 50, 51], что, как упоминалось во введении, используется на практике для создания барьеров Шоттки в тонкопленочных транзисторах и диодах [21-24]. Поскольку настоящая работа посвящена пленкам N1/06, представляется целесообразным посвятить им отдельный параграф в обзоре литературы.

1.3. Соединения ЭД-ве и гетероструктуры, включающие ве и №

Соединения N1 с ве изучены довольно слабо в связи с тем, что, как

упоминалось выше, основное внимание уделялось

гетероструктурам на основе 81. Целый ряд авторов, однако (например, [18, 48, 52,]), рассматривают ве, как альтернативу для случаев, когда важна высокая

подвижность носителей. В работе [7] проведено

20 переходных металлов с ве и предпочтение отдано соединениям N1-06 и Рс1-Ое. На рис. 1.1 показана фазовая диаграмма №-Ое, откуда видна принципиальная возможность синтеза определенных соединений №хСеу. Одним из способов, используемых наиболее часто, является формирование соединений № с ве в тонкопленочных структурах, состоящих из слоев этих металлов. При этом состав и

Рис. 1.1. Фазовая диаграмма системы N1-06 [53, 54] систематическое исследование соединений

кристаллическая фаза соединений зависят от технологических условий. Так, в процессе твердотельной реакции между пленкой N1 и подложкой ве формировались одновременно фазы №50е3 и МЮе, если подложка была аморфной или ве (001), а на подложке ве (111) эти фазы возникали последовательно [18]. Различные авторы наблюдали различный порядок возникновения фаз. В некоторых случаях [55] сначала формируется фаза, обогащенная N1, а затем >Ше. Вообще, рассматриваются следующие фазы: орторомбическая №2Ое [56, 57], моноклинная №5Ое3 [18, 58], или гексагональная №3Се2 [19]. В работе [18] были использованы технологические условия, близкие к применённым в настоящей работе. Пленки поликристаллического N1 толщиной 50 нм были осаждены электроннолучевым напылением на аморфный или поликристаллический ве толщиной 500 нм. Фаза №ве формировалась в процессе напыления уже при комнатной температуре. Изображение поперечного сечения пленки №/Ое после отжига при температуре 175°С в течение 100 минут, снятое с помощью просвечивающего электронного микроскопа высокого разрешения, представлено на рис. 1.2. Видно, что на границе с N1 появляется обогащенная металлом фаза, которую авторы [18] определили как N¡506.-?. В [31] изучались первые стадии формирования ультратонких слоев № на ве (111) подложках.

Было показано, что подвижность атомов N1 и ве достаточно велика уже при комнатной температуре, что приводит к формированию фазы №ве вследствие замещения атомов ве атомами N1 в поверхностном слое. Кривая распределения N1 в приповерхностном слое в зависимости от времени термообработки приведена (рис. 1.3). Видно, что процесс взаимного диффундирования элементов завершается, в основном, в

Рис. 1.2. Поперечное сечение пленки Ni-Ge после отжига при температуре 175 °С в течение 100 минут [18].

36000 ЭОООО

£ 2ЭХО X

со

5 20000,

| 19(IX)

05 10000'

о

эооо

А* А . А ^

а/

\Д ■ N848

А О 1147

О 1000 2000 3X0 4000 9000 ШХ> 7030

1 (сек)

Рис. 1.3 Изменение интенсивности Оже сигнала N1 и Ое от ипемени отжига ппи Т = 156 °С ГЗ11

течение 2000 с. Зависимость фазового состава от времени отжига обнаружена также в [19]. При отжиге при температуре 400 °С в течение 1 минуты образуется смешанный слой ЫЮе и №3Се2 (рис. 1.4 а)., в то время как при отжиге в течение 30 минут формируется фаза

ЫЮе (рис. 1.4 Ь), то есть, фаза №3Се2 трансформируется в фазу №Ое.

В работах [59, 60] было показано, что при напылении N1 и ве из отдельных источников на подложку из свеже-сколотого ЫаС1, находящуюся при температуре 353 К, получались аморфные пленки ЬШе, №2ве и №3Ое. Кристаллизация происходила при нагревании до ~ 600К.

Рис. 1.4. Поперечное сечение 10 нм пленки №-Ое, отожженной при 400 °С в течение 1

минуты (а) и в течение 30 минут (б) [22]. В соответствии с фазовой диаграммой (рис. 1.1) фазы, в которых

концентрация ве превышает концентрацию N1, при обычных условиях не

реализуются, что подтверждается многочисленными экспериментами. Однако,

в работе [61] синтезирована монокристаллическая фаза №Се2 из

стехиометрической смеси компонент при давлении 5.5 ГПа и 700°С.

Полученный кристалл имел орторомбическую структуру пространственной

группы Стса, изоструктурную СоОе2. Можно предположить, что в тонкопленочных технологиях также возможно формирование необычных фаз

В литературе имеется незначительное количество публикаций, посвященных магнитным свойствам соединений N1 с ве. В работе [62] исследована зависимость магнитных свойств монокристалла №зОе,

N¡»0«:

|100|«|001| сус1с ¿еГргт<ч1 з1 77К тел*и г0(1 а! 4.2К

0.5

-15

-10

1-0'',

Е=10Ч

; о

10

15

Н/кОе

100 200 Т|?т1»га1иге / К

300

500 воо

Тетрега1иге (К]

Рис. 1.6. Температурные зависимости намагниченности порошка Мзвез при различном времени размалывания [63].

Рис. 1.5. Полевые (а) и температурные (Ь) зависимости намагниченности кристалла Мзве, без деформации и подвергнутого деформации [62].

выращенного методом Бриджмена, от деформаций в интервале температур 5 -300 К. Во всем этом интервале соединение является ферромагнитным. На рис. 1.5 показаны полевая и температурная зависимости спонтанной намагниченности кристалла в отсутствии и при наложении деформации. В обоих случаях наблюдается типичное для ферромагнетика поведение, деформация приводит к уменьшению намагниченности. В работе [63] исследованы магнитные свойства порошка №62Сез8 и однофазного

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Черниченко, Ангелина Виталиевна, 2013 год

Литература

[1] Захарченя Б.П., Коренев B.JL Интегрируя магнетизм в полупроводниковую электронику // Успехи физических наук. - 2005. - Т. 175. № 6. - С. 629 - 635.

[2] Гуляев Ю.В., Зильберман П.Е., Панас А.И., Эпштейн Э.М. Спинтроника: обменное переключение ферромагнитных металлических переходов при малой плотности тока // Успехи физических наук. - 2009. - Т. 179. - С. 359 - 368.

[3] Awschalom D.D., Flatte М.Е. Challenges for semiconductor spintronics // Nature Materials. - 2007. - V. 3. №3. - P. 153 - 159.

[4] Jansen R. Silicon spintronics // Nature Materials. - 2012. - V. 11. №5. - P. 400 -408.

[5] Makarov V.I., Khmelinskii I., Kochubei S.A. Spin-polarized state transport from ferromagnetic to conductive material: Signal amplification by ferromagnetic layer // Journal of Applied Physics. - 2012. - V. 112. № 8. - P. 084310 (1 - 9).

[6] Clauws P., Simoen E. Metals in germanium // Materials science in semiconductor processing. - 2006. - V. 9. № 4-5. - P. 546 - 553.

[7] Gaudet S., Detavernier C., Lavoie C., Desjardins P. Reaction of thin Ni films with Ge: Phase formation and textura // Journal of Applied Physics. - 2006. - V. 100. № 3. -P. 034306(1 - 10).

[8] Abbes O., Xu F., Portavoce A., Girardeaux C., Hoummada K., Le Thanh V. Effect of Mn thickness on the Mn-Ge phase formation during reactions of 50 nm and 210 nm thick Mn films deposited on Ge (111) substrate // Defect and Diffusion Forum. -2012. - V. 323-325. - P. 439 - 444.

[9] Yada S., Hai P.N., Sugahara S., Tanaka M. Structural and magnetic properties of Gel-xMnx thin films grown on Ge (001) substrates // Journal of Applied Physics. -2011. - V. 110. № 7. - P. 073903 (1 - 8).

[10] Tari S. An interface study of crystalline Fe/Ge multilayers grown by molecular beam epitaxy // Applied Surface Science. - 2011. - V. 257. № 9. - P. 4306 - 4310.

[11] Liu Y.W., Mi W.B., Jiang E.Y., Bai H.L. Structure, magnetic, and transport properties of sputtered Fe/Ge multilayers // Journal of Applied Physics. - 2007. - V. 102. №6.-P. 063712(1 -7).

[12] Singh S., Basu S., Vedpathak M., Kodama R.H., Chitra R., Goud Y. // Ultrathin multilayer of Fe and Ge: structure and magnetic properties // Applied Surface Science.

- 2005. - V. 240. № 1-4. - P. 251 - 259.

[13] Singh S., Basu S., Gupta M., Vedpathakz M., Kodama R.H. Investigation of interface magnetic moment of Fe/Ge multilayer: A neutron reflectivity study // Journal of Applied Physics.-2007,-V. 101. № 3. - P. 033913 (1 -6).

[14] Tsay J.S., Yao Y.D., Yang C.S., Cheng W.C., Т.К. Tseng, K.C. Wang, Surface magneto-optic Kerr effect study in ultrathin Co/Ge(lll) and Co/Ge(100) films // Surface Science Reports. - 2002. - V. 513. № 1. - P. 93 - 97.

[15] Muzychenko D.A., Schouteden K., Panov V.I., Van Haesendonck C. Formation of Co/Ge intermixing layers after Co deposition on Ge(lll)2 x 1 surfaces // Nanotechnology. - 2012. - V. 23. № 43. - P. 435605 (1 - 12).

[16] Patrin G.S., Lee C.-G., Turpanov I.A., Zharkov S.M., Velikanov D.A., Maltsev V.K., Li L.A., Lantsev V.V. Dependence of magnetic properties on ferromagnetic layer thickness in trilayer Co/Ge/Co films with granular semiconducting spacer // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2006. V. 306. - P. 218-222.

[17] Patrin G.S., Lee Chan-Gyu, Koo Bon-Heun, Shin Keesam. Peculiarities of temperature behavior of magnetization in Co/Ge/Co films // Physics Letters A. - 2006. V. 359.-P. 149-152.

[18] Nemouchi F., Mangelinck D., Bergman C., Clugnet G., and Gas P. Simultaneous growth of Ni5Ge3 and NiGe by reaction of Ni film with Ge // Applied Physics Letters.

- 2006. - V.89. - P. 131920 (1 - 3).

[19] Jin L.J., Pey K.L., Choi W.K., Fitzgerald E.A., Antoniadis D.A., Pitera A.J., Lee M.L., Chi D.Z., Tung C.H. The interfacial reaction of Ni with (111) Ge, (100) Si0.75Ge0.25 and (100) Si at 400 degrees С // Thin Solid Films. - 2004. - V.462. - P. 151 - 155.

[20] Машин Н.И., Лебедева P.B., Туманова A.H., Ершов А.А. Рентгено-флуоресцентный метод определения массового коэффициента поглощения в двухслойных тонкопленочных Ti/Ge- и Ni/Ge-системах // Журнал Прикладной Спектроскопии. - 2012. - Т. 79, № 2. - С. 328 - 332.

[21] Sadoh Т., Kamizuru H., Kenjo A., Miyao M. Low-temperature formation (<500 °C) of poly-Ge thin-film transistor with NiGe Schottky source/drain // Applied Physics Letters. - 2006. - V. 89. - P. 192114 - 1 - 3.

[22] Husain M.K., Li X.V., De Groot C.H. High-quality Schottky contacts for limiting leakage currents in Ge-based Schottky barrier MOSFETs // IEEE Transactions on Electron Devices. - 2009. - V. 56. - P. 499 - 504.

[23] Spann J.Y., Anderson R.A., Thornton T.J., Harris G., Thomas S.G., Tracy C. Characterization of nickel germanide thin films for use as contacts to p-channel germanium MOSFET's // IEEE Electron Device Letters. - 2005. - V. 26. № 3. - P. 151-153.

[24] Shayesteh M., Daunt C.L.M., O'Connell D., Djara V., White M., Long В., Duffy R. NiGe contacts and Junction architectures for P and As doped Germanium devices // IEEE Transactions on Electron Devices. - 2011. - V. 58. № 11. - P. 3801 - 3807.

[25] Метфессель 3., Маттис Д. Магнитные полупроводники, пер. с англ., М. -1972.-С. 405.

[26] Магнитные полупроводники шпинели типа CdCr2Se4, под ред. С. И. Радауцана, Киш. - 1978. - С. 315.

[27] Нагаев Э.Л. Физика магнитных полупроводников, М. - 1979. - С. 431

[28] Нагаев Э.Л. Магнитные полупроводники - халькогенидные шпинели, М. -1981.-С. 279.

[29] Магнитные полупроводники, под ред. В. Г. Веселаго, М. - 1982. - С. 172.

[30] Morley N.A., Gibbs M.R.J., Feonk К., Zuberek R. Orientation and layer thickness dependence on the longitudinal magnetization and transverse magnetization hysteresis loops of sputtered multilayer Fe/Si and Fe/Ge thin films // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2004. - V. 16. - P. 4121- 4129.

[31] Girardeaux Ch., Tokei Zs., Clugnet G., Rolland A. First stages in the formation of ultra-thin nickel layers on Cu(ll 1) and Ge(lll) and dissolution: an AES comparative study // Applied Surface Science. - 2000. - V. 162-163. - P. 208-212.

[32] De Boeck J., Van Roy W., Motsnyi V., Liu Z., Dessein K., Borghs G. Hybrid epitaxial structures for spintronics // Thin Solid Films. - 2002. - V. 412. № 1-2. - P. 3 -13.

[33] Foiles C.L., Slaughter J.M. Magnetization of Ni-Si, Co-Si, and Fe-Si layered - -systems // Journal of Applied Physics. - 1988. - V.63. № 8. - P. 3209 - 3211.

[34] Foiles C.L., Franklin M.R., Loloee R. Structure of sputtered Fe/Si multilayers // Physical Review В. - 1994,-V. 50. - P. 16070 - 16073.

[35] Ihara N., Narushima S., Kijima Т., Abeta H., Saito Т., Shinagawa K., Tsushima T. Magnetic properties and magnetoresistance of granular evaporated Fe/Si films // Japanese Journal of Applied Physics. Part 1 - Regular papers short notes & review papers. - 1999. - V. 38. № 11. - P. 6272 - 6281.

[36] Chaiken A., Michel R.P., Wall M.A. Structure and magnetism of Fe/Si multilayers grown by ion-beam sputtering // Physical Review B. - 1996. - V. 53. № 9. -P. 5518-5529.

[37] Varnakov S.N., S.V. Komogortsev, S.G. Ovchinnikov, J. Bartolome, and J. Sese, Magnetic properties and nonmagnetic phases formation in Fe/Sin films, // Journal of Applied Physics. 2008. - V.104. - P. 094703 - 1 - 6.

[38] Варнаков C.H.,. Паршин A.C, Овчинников С.Г. Структурные и магнитные характеристики однослойных и многослойных пленок Fe/Si, полученных термическим испарением в сверхвысоком вакууме // Письма в ЖТФ. - 2005. - Т. 31. №22.- С. 1-7.

[39] Ankner J.F., Majkrzak C.F., Homma Н. Magnetic dead layer in fe/si multilayer -profile refinement of polarized neutron reflectivity data // Journal of Applied Physics. - 1993. - V. 73. № 10. - P. 6436 - 6437.

[40] Damm Т., Buchmeier M., Schindler A., Btirgler D. E., Griinberg P. and Schneider C.M. Magnetic properties of Fe films and Fe/Si/Fe trilayers grown on GaAs(OOl) and MgO(OOl) by ion-beam sputter epitaxy // Journal of Applied Physics. - 2006. - V. 99. -P. 093905 (1 -5).

[41] Herper H.C., Weinberger P., Szunyogh L., Sommers C. Interlayer exchange coupling and perpendicular electric transport in Fe/Si/Fe trilayers // Physical Review B. - 2002. - V. 66. № 6. - P. 064426 (1-8).

[42] Xiao M.W., Li Z.Z. Tunneling theory for exchange coupling between two ferromagnets separated by an amorphous-semiconducting barrier // Physical Review B. - 1996. - V. 54. № 5. - P. 3322 - 3327.

[43] Ueda S., Iwasaki Y., Uehara Y., Ushioda S. Changes of interlayer exchange coupling in Fe/Si/Fe trilayer structure by photo-irradiation // Physical Review В -2011. - V.83. № 14. - P. 144424 (1 - 5).

[44] Uba L., Uba S., Polewko-Klim A., Miniuk E., Lucinski Т., Wandziuk P., Yaresko A.N., Antonov V.N. Optical and magneto-optical study of Fe/Si multilayers // Materials Science-Poland- 2007. - V. 25. № 2. - P. 383 - 389.

[45] Kudryavtsev Y.V., Nemoshkalenko V.V., Lee Y.P., Rhee J.Y., Dubowik J. Optical and magnetooptical properties of multilayered Fe/Si films with strong antiferromagnetic interaction // Metallofizika i noveishie tekhnologii. - 2003. - V. 25. № 12.-P. 1587- 1604.

[46] Kudryavtsev Y.V., Nemoshkalenko V.V., Lee Y.P., Kim K.W., Rhee J.Y., Dubowik J. Interfaces of Fe/Si multilayered films with a strong antiferromagnetic coupling analyzed by optical and magneto-optical spectroscopies // Journal of Applied Physics. - 2001. - V. 90. № 6. - P. 2903 - 2910.

[47] Kim Jae-Bum, Jun Bong-Suk, Lee Sung-Man. Improvement of capacity and cyclability of the Fe/Si multilayer thin film anodes for lithium rechargeable batteries // Electrochimica Acta. - 2005. - V.50. - P. 3390 - 3394.

[48] Чеботкевич JI.A., Огнев A.B., Иванов Ю.П., Lenz К., Ильин А.И., Ермаков К.С. Влияние диффузии и напряжений на магнитные свойства многослойных пленок Fe/Pd и Fe/Ge // Физика твердого тела. - 2009. - Т. 51. № 9. - С. 1761 -1765.

[49] Шабанова И.Н., Кормилец В.И., Загребин Л.Д., Теребова Н.С., Электронная структура кристаллических FeSi и FeGe // Журнал структурной химии. - 1998. -Т.39. № 6. - С. 1098- 1102.

[50] Brooks M.B. and Sigmon T.W. A study of Ni-Ge interdiffusion on GaAs using rapid thermal annealing with temperature standards // Journal of Applied Physics. -1990. - V. 68. №4. - P. 1641 (1 - 8).

[51] Giese A., Bracht H., Stolwijk N.A., Mehrer H. Diffusion of Nickel and Zinc in Germanium. // Defect and Diffusion Forum, Part 2. - 1997. - V.143. - P. 1059 - 1064.

[52] Freeland J. W., Kodama R. H., Vedpathak M., Erwin S. C., Keavney D. J., Winarski R., Ryan P. and Rosenberg R. A. Induced Ge spin polarization at the Fe/Ge interface // Physical Review B. - 2004. - V.70. - P. 033201 (1 - 4).

[53] Dayer A., Feschotte P. Les systèmes binaires cobalt-germanium et nickelgermanium: Étude comparée // Journal of the Less Common Metals. - 1980. - V. 72. -P. 51-70.

[54] Nash A. and Nash P. The Ge-Ni 9 Germanium-Nickel System // Bulletin of Alloys Phase Diagrams. - 1987. - V. 8. № 3. - P. 255,

[55] Marshall E.D., Wu C.S., Pai C.S., Scott D.M. and Lau S.S. Metal-Germanium Contacts and Germanide Formation // Materials Research Society Symposium Proceedings. - 1985. -V. 47. - P. 161.

[56] Hsieh Y.F., L.J. Chen, Marshall E.D., Lau S.S. Partial epitaxial growth of Ni2Ge and NiGe on Ge(l 11) // Thin Solid Films. - 1988. - V.162. - P. 287 - 294.

[57] Li J., Hong Q.Z., Mayer J.W. Interfacial reaction between a Ni/Ge bilayer and silicon (100) // Journal of Applied Physics. - 1989. - V. 67. - P. 2506 - 1 - 6.

[58] Patterson J. Ken, Park B.J., Ritley K., Xiao H.Z., Allen L.H., Rockett A. Kinetics of Ni/a-Ge bilayer reactions // Thin Solid Films. - 1994. - V. 253. - P. 456 - 461.

[59] Левин E.C., Якубчик В.П., Гельд, Стркутура аморфных пленок Ni3Ge // Известия АН СССР неорганические материалы. - 1975. - Т.П. №9. - С. 1579 -1582.

[60] Левин Е.С., Паварс И.А., Гельд и др. Стркутура аморфных пленок NiGe и Ni2Ge // Известия АН СССР неорганические материалы. - 1975. - Т.П. №9. - С. 1583 - 1588.

[61] Takizawa Hirotsugu, Uheda Kyota, Endo Tadashi. NiGe : a new intermetallic compound synthesized under high-pressure 2 // Journal of Alloys and Compounds. -2000.-V.305.-P. 306-310.

[62] Izumiy T., M.Taniguchiz, S.Kumai and A. Sato. Ferromagnetic properties of cyclically deformed Fe3Ge and Ni3Ge. // Philosophical Magazine. - 2004. - V. 84. № 36.-P. 3883-3895.

[63] Antolak A., Oleszak D., Pekala M., Kulik T. Structure and magnetic properties of mechanically alloyed Ni-Ge and Co-Ge alloys // Materials Science and Engineering A. - 2007. - V. 449-451. - P. 440-443.

[64] Meiklejohn W. H., Bean C.P. New Magnetic Anisotropy // Physical Review -1957.-V. 105. №3,-P. 904-913.

[65] Nogues J., Sort J., Langlais V., Skumryev V., Surinach S.,. Munoz J. S, and Baro M.D. Exchange bias in nanostructures // Physics Reports. - 2005. - V. 422 - P. 65 -117.

[66] T. Ambrose, R. L. Sommer, and C. L. Chien, Angular dependence of exchange coupling in ferromagnet/antiferromagnet bilayers // Physical Review B. - 1997. - V. 56.-P. 83-86.

[67] Meiklejohn W. H. and Bean C. P. New Magnetic Anisotropy // Physical Review. - 1956. - V.102. № 5 - P. 1413 - 1414.

[68] Tsang C., Heiman N. and Lee K. Exchange induced unidirectional anisotropy at FeMn-Ni80Fe20 interfaces // Journal of Applied Physics. - 1981. - V. 52. - P. 2471 (1-3).

[69] Tsang C. and Lee K. Temperature dependence of unidirectional anisotropy effects in the Permalloy-FeMn systems // Journal of Applied Physics. - 1982. - V.53. - P. 2605 (1 - 3).

[70] Carey M. J. and Berkowitz A. E. Exchange anisotropy in coupled films of Ni81Fel9 with NiO and CoxNil-xO // Applied Physics Letters. - 1992. - V. 60. № 24.-P. 3060(1 -3).

[71] Jungblut R., Coehoorn R., Johnson M. T., De Stegge J. aan, and Reinders A. Orientational dependence of the exchange biasing in molecular-beam-epitaxy-grown

Ni80Fe20/Fe50Mn50 bilayers (invited) // Journal of Applied Physics. - 1994. - V.75. -P. 6659 (1 -6).

[72] Han D.H., Zhu J.G., Judy J.H., Sivertsen J.M. Texture and surface/interface topological effects on the exchange and coercive fields of NiFe/NiO bilayers // Journal of Applied Physics. - 1997,-V.81.№ l.-P. 340-343.

[73] Li M., Zhao Y.-P., Wang G.-C., Min H.-G. Effect of surface roughness on magnetization reversal of Co films on plasma-etched Si(100) substrates // Journal of Applied Physics. - 1998. - V. 83. №11. - P. 6287 - 6289.

[74] Высоцкий Jl.С., Джумалиев А.С., Казаков Г.Т., Филимонов Ю.А., Цыплин А.Ю. Влияние шероховатости подложе GaAs (001) на магнитные свойства эпитаксиальных пленок Fe // Журнал технической физики. - 2000. - Т. 70. №10. -С. 50-56.

[75] Не Y.-L., Wang G.-C. Roughness dependent magnetic hysteresis of a few monolayer thick Fe films on Au(001) // Journal of Applied Physics. - 1994. - V. 76. № 10.-P. 6446-6448.

[76] Jiang Q., Yang H.N., Wang G.C. Effect of interface roughness on hysteresis loops of ultrathin Co films from 2 to 30 ML on Cu(001) surfaces // Surface Science. -1997.-V. 373. №2-3.-P. 181-194.

[77] Palasantzas G., Zhao Y.P., De Hosson J.T.M., Wang G.C. Roughness effects on magnetic properties of thin films // Physica В - 2000. - V. 283. № 1-3. - P. 199 - 202.

[78] Torelli P., Benedetti S., Luches P., Gragnaniello L., Fujii J., Valeri S. Morphology-induced magnetic phase transitions in Fe deposits on MgO films investigated with XMCD and STM // Physical Review B. - 2000. - V.79. № 3. -Article № 035408. - P. 1 - 8.

[79] Tafur M., Alayo W., Nascimento V.P., Xing Y.T., Baggio-Saitovitch E. Study of the interfacial magnetism in NiO/NiFe system // Thin Solid Films. - 2010. - V. 518. № 15.-P. 4312-4317.

[80] Sossmeier K.D., Pereira L.G., Schmidt J.E., Geshev J. Exchange bias in a ferromagnet/antiferromagnet system with TC « TN, // Journal of Applied Physics. 2011. - V. 109. № 8. - P. 083938 (1 - 5).

[81] Thomas L., Negulescu В., Dumont Y., Tessier M., Keller N., Wack A., Guyot M. Tuning structure and roughness in exchange biased NiO/permalloy bilayers // Journal of Applied Physics. - 2003. - V. 93. № 10. - P. 6838 - 6840.

[82] Luches P., Pasquini L., Benedetti S., Bellini V., Valeri S., Manghi F., Ruffer R., Boscherini F. Interfacial magnetic structure in Fe/Ni0(001) // Physical Review В -2011.-V. 83. №9.-P. 094413 (1 -5).

[83] Maitre A., Ledue D., Patte R. Interfacial roughness and temperature effects on exchange bias properties in coupled ferromagnetic/antiferromagnetic bilayers // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2012. - V. 324. № 4. - P. 403 - 409.

[84] Морозов А.И., Сигов A.C. Новый тип доменных стенок - доменные стенки, порождаемые фрустрациями в многослойных магнитных наноструктурах. // Физика Твердого Тела. - 2004. - Т.46. № 3. - С. 385 - 400.

[85] Морозов А.И. Магнитная фазовая диаграмма двухслойной системы ферромагнетик-антиферромагнетик с шероховатой границей раздела // Физика Твердого Тела. - 2008. - Т. 50. №4. - С. 675 - 680.

[86] Морозов А.И., Морозов И.А., Сигов А.С. Искажения магнитных параметров порядка, вызванные «заряженными» краями атомных ступеней на границе раздела ферромагнетик-антиферромагнетик /У Физика Твердого Тела. - 2010. — Т. 52. №2. -С. 302-306.

[87] Морозов А.И., Сигов А.С. Фрустрированные многослойные структуры ферромагнетик - антиферромагнетик: выход за рамки обменного приближения // Физика Твердого Тела. - 2012. - Т. 54. - С. 209 - 229.

[88] Bertoncini P., Wetzel P., Berling D., Mehdaoui A., Loegel В., Gewinner G., Poinsot R. and Pierron-Bohnes V. Magnetic anisotropy of epitaxial Fe layers grown on Si(001) // Journal of Magnetism and Magnetic Materials - 2001. - V. 237. - P. 191 -205.

[89] Strijkers G. J., Kohlhepp J. Т., Swagten H. J. M. and De Jonge W. J. M., Origin of Biquadratic Exchange in Fe/Si/Fe // Physical Review Letters. - 2000. -V.84. № 8. - P. 1812-1815.

[90] Bertoncini P., Berling D., Wetzel P., Mehdaoui A., Loegel В., Gewinner G., Ulhaq-Bouillet C. and Pierron-Bohnes V. Epitaxial magnetic Fe layers grown on Si(001) by means of a template method // Surface Science - 2000. - V. 454 - 456. - P. 755 - 760.

[91] Sakamoto I., Honda S., Tanoue H., Koike M. and Purwanto S. Structural and magnetic properties of Fe/Si and Fe/FeSi multilayers // Journal of Magnetism and Magnetic Materials - 2005. - V. 290-291. - P. 78 - 81.

[92] Gallego J.M. and Miranda R. The Fe/Si(100) interface // Journal of Applied Physics. - 1991. - V. 69. №3. - P. 1377 (1 - 7).

[93] Комник Ю.Ф. Физика металлических пленок. М: Атомиздат. - 1979. - С. 263.

[94] Berling D., Bertoncini P., Mehdaoui A., Wetzel P., Gewinner G. and Loegel B. Magnetization reversal mechanisms in epitaxial Fe/Si(001) layers with twofold and fourfold magnetic anisotropics // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2001.-V. 237.-P. 181-190.

[95] Diaz J., Morales R., Valvidares S.M. and Alameda J.M. Phase separation in Fe-Si and Co-Si sputtered ferromagnetic alloys and the origin of their magnetic anisotropy // Physical Review B. - 2005. - V.72. №14. - P. 144413 (1 - 15).

[96] Hong S., Kafader U., Wetzel P., Gewinner G. and Pirri C. Hight-resolution x-ray-photoemission study of metastable Fe silicide core-electron states // Physical Review В. - 1995,-V. 51. №24.-P. 17667- 17674.

[97] Мосс Т., Баррел Г., Эллис Б. Полупроводниковая оптоэлектроника. Перевод с английского Гппиус А.А. и Ковалева А.Н. Мир. М. - 1976. - С. 214.

[98] Nazir Z.H., Lo С.-К., Hardiman М. Magnetization of ultra thin Fe deposits on Si(l 11) and Si(100) // J. Magn. Magn. Mater.- 1996. - T. 156. - C. 453 - 436.

[99] Беляева A.M., Галуза A.A., Коломиец C.H. Границы раздела слоев и шероховатость в многослойной кремниевой структуре // Физика и техника полупроводников. - 2004. - Т. 38. №9. - С. 1050 - 1055.

[100] Курганский С.И., Переславцева Н.С. Электронная структура FeSi2 // Физика твердого тела. - 2002. - Т. 44. № 4. - С. 678 - 682.

[101] Белотелов В.И., Звездин А.К., Котов В.А., Пятаков А.П. Негиротропные магнитооптические эффекты в магнитных тонких многослойных пленках металл-диэлектрик // Физика твердого тела. - 2003. - Т. 45. №10. - С. 1862 -1869.

[102] Clemens К.Н., Jaumann J. Magnetooptische und optische Eigenschaften von ferromagnetischen Schichten im Ultraroten // Zeitschrift fur Physik a Hadrons and Nuclei.-1963.-V. 173. №1.-P. 135- 148.

[103] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. ГИТТЛ. Москва, - 1957.-С. 532.

[104] Букингем А., Стефенс П. Магнитная оптическая активность. Дисперсия оптического вращения и круговой дихроизм в органической химии. - М.: Мир. - 1970. - С. 440. (перевод Annual Reviews of Physical Chemistry 1966)

[105] Buschow K.H.J., Van Engen P.G. and Jongebreuder R. Magneto-optical properties of metallic ferromagnetic materials // J. Magn. Magn. Mater. - 1983. -V.38. № l.-P. 1 -22.

[106] Вонсовский C.B. Магнетизм, M: Наука. - 1971. - С. 1032.

[107] Johnson M.T., Bloemen P.J.H., Den Broeder F.J.A, DeVries J.J. Magnetic anisotropy in metallic multilayers // Reports on Progress in Physics. - 1996. - V. 59. №11.-P. 1409- 1458.

[108] Bruno P. Dipolar magnetic surface anisotropy in ferromagnetic thin films with interfaciai roughness // J. Appl. Phys. - 1988. - V. 64. № 6. - P. 3153 - 3156.

[109] Bean C. P., Livingstone J. D. Superparamagnetism // J. Appl. Phys. — 1959. — V. 30. № 4. — C. 120S - 129S.

[110] Russell J., Cohn R. Superparamagnetism, N.Y. - 2012. - P. 197.

[111] Yan Shi-shen, Barnard J. A., Xu Feng-ting, Weston J. L., Zangari G. Critical dimension of the transition from single switching to an exchange spring process in hard/soft exchange-coupled bilayers // Phys.Rev. B. - 2001- V.64. № 18. - P. 184403 (1-6).

[112]. R. Pellicelli, M. Solzi, C. Pernechele, M Ghidini, Continuum micromagnetic modeling of antiferromagnetically exchange-coupled multilayers. Phys.Rev. B. -2011. - V 83. №5. - P. 054434.

[113] Berkowitz A. E. and Takano K. Exchange anisotropy: a review // J. Magn. Magn. Mater. - 1999. - V. 200. - P. 552.

[114] Kiwi M. Exchange bias theory// J. Magn. Magn. Mater. - 2001 - V. 234 - P. 584-595.

[115] Hong Jung-Il, Titus Leo, Smith David J. and Berkowitz Ami E. Enhancing Exchange Bias with Diluted Antiferromagnets // Phys. Rev. Lett. - 2006. - V. 96. № 11.-P. 117204(1 -4).

[116] Wei Z., Sharma A., Nunez A. S., Haney P. M., Duine R. A., Bass J., MacDonald A. H., and Tsoi M. Changing Exchange Bias in Spin Valves with an Electric Current // Phys. Rev. Lett. - 2007. - V. 98. № 11. - P. - 116603 (1 -3).

[117] Del Bianco L., Boscherini F., Tamisari M., Spizzo F., Antisari M.V., Piscopiello E. Exchange bias and interface structure in the Ni/NiO nanogranular system Hi.. Physics D: Appl. Phys. - 2008. - V. 41. № 13. - P. 134008 (1 - 7).

[118] Del Bianco L., Boscherini F., Fiorini A. L., Tamisari M., Spizzo F., Antisari M.V. and Piscopiello E. Exchange bias and structural disorder in the nanogranular Ni/NiO system produced by ball milling and hydrogen reduction // Phys. Rev. B. -2008. - V. 77. №9. - P. 094408 (1 - 14).

[119] Cartier M., Auffret S., Samson Y., Bayle-Guillemaud P., and Dieny B. J. Magnetic domain configurations in exchange-coupled NiO/Co bilayer films // J. Magn. Magn. Mater. - 2001- V. 223. - P. 63 - 72.

[120] Fitzsimmons M. R., Yashar P., Leighton C., Schuller I. K, Nogues J., Majkrzak C. F., and Dura J. A. Asymmetric magnetization reversal in exchange-biased hysteresis loops // Phys. Rev. Lett. - 2000 - V. 84. - P. 3986 - 39898.

[121] Radu F., Etzkorn M., Siebrecht R., Schmitte T., Westerholt K, and Zabel H. Interfacial domain formation during magnetization reversal in exchange-biased CoO/Co bilayers // Phys. Rev. B - 2003. V. 67. P. 134409.

[122] H. Kronmuller, D. Göll, Magnetic properties of exchange-spring composite films, Phys. Stat. Sol. B-basic solid state physics. - 2011 - V. 248. № 10. - P. 23612367.

[123] Casoli, F. Albertini, S. Fabbrici, C. Bocchi, L. Nasi, R. Ciprian, L. Pareti, Exchange-coupled FePt/Fe bilayers with perpendicular magnetization. IEEE Trans, on Magnet. - 2005. V. 41. № 10. - P. 3877-3879.

[124] G. Asti, M. Ghidini, R. Pellicelli, C. Pernechele, M. Solzi, F. Albertini, F. Casoli, S. Fabbrici, L. Pareti, Magnetic phase diagram and demagnetization processes in perpendicular exchange-spring multilayers. Phys. Rev. B. - 2006. V. 73 № 9. -P. Article Number: 094406.

[125] Kanematsu K., Ohoyama T. Pion-Nucleon Scattering and J=2 T=0 Pion-Pion Interaction // J. Phys. Soc. Jpn. - 1965. - V.20. - P. 236.

[126] Nikolaev V.l., Yakimov S.S, Dubovtsev I.A, Gavrilova Z.G. Magnetic structure of the compound FeGe // JETP Letters. - 1965. - V.2. - P. 235 - 237.

[127] Hjelm A. Electronic and magnetic stucture of hexagonal FeGe // International J. Modern Physics B. - 1993. - V.7. - P. 1023.

[128] V.M. Uzdin, A. Vega, A. Khrenov, W. Keune, 5 V. E. Kuncser, J. S. Jiang, and S. D. Bader. Noncollinear Fe spin structure in (Sm-Co)/Fe exchange-spring bilayers: Layer-resolved 57Fe Mossbauer spectroscopy and electronic structure calculations// Phys. Rev. В - 2012- V. 85 - P. 024409.

[129] Schliekum U., Janke - Gilman N., Wulfhekel W., Kirschneret J. Step-Induced Frustration of Antiferromagnetic Order in Mn on Fe(001) // Physical Review Letters. -2004. - V.92. № 10. - P. 107203 (1 - 4).

[130] P. Luches, S. Benedetti, A. di Bona, and S. Valeril, Magnetic couplings and exchange bias in Fe/NiO epitaxial films // Phys. Rev. В - 2010- V. 81 - P. 054431.

[131] Эдельман И.С., Патрин Г.С., Великанов Д.А., Черниченко A.B., Турпанов И.А., Бондаренко Г.В. Влияние границы раздела на магнитные свойства двухслоных Ni-Ge пленок // Письма в ЖЭТФ. - 2008. - Т. 87. № 5. - С. 310 - 313.

[132] Черниченко А.В. Исследование пленочных слоистых структур магнитный металл-полупроводник магнитооптическими методами // Приборы. М: - 2009. -№7. - С. 34 - 36.

[133] Черниченко А.В., Марущенко Д.А., Турпанов И.А., Гребёнькова Ю.Э., Мельников П.Н. Магнитооптический эффект Фарадея в пленках Ni-Ge: зависимость от толщины слоев Ge и режима отжига // Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics. - 2009. - V. 2. №3. - P. 376 - 383.

[134] Edelman I.S., Velikanov D.A., Chernichenko A.V., Marushchenko D.A., Eremin E.V., Turpanov I.A., Bondarenko G.V., Greben'kova Yu. E., Patrin G.S. Magnetic and magneto-optical properties of Ni-Ge layered films // Physica E. - 2010. -V.42.-P. 2301 -2306.

[135] Chernichenko A.V., Edelman I.S., Velikanov D.A., Marushchenko D.A., Greben'kova Yu. E., Turpanov I.A., and Patrin G.S., Peculiarities of Magnetic Properties of Ni-Ge Layered Films // Solid State Phenomena. DOI:l0.4028/ww.scientific.net/SSP. -2011. - V.168 - 169. - P. 261 -264.

[136] Гребенькова Ю.Э., Черниченко A.B., Великанов Д.А., Турпанов И.А., Мухамеджанов Э.Х., Зубавичус Я.В., Черков А.К., Патрин Г.С. Наноструктуры Ni-Ge: роль интерфейса и магнитные свойства /У Физика твердого тела. - 2012. -Т. 54. №7.-С. 1405- 1411.

[137] Patrin G.S., Edelman I.S., Velikanov D.A., Chernichenko A.V., Turpanov I.A., Bondarenko G.V. Magnetic and magneto-optic properties of bi-layer Ni-Ge films // Abstract book of Euro-Asian Symposium «Magnetism on a Nanoscale» (EASTMAG-2007), Kazan, Russia. 2007. 23 - 26 August. P. 176.

[138] Patrin G.S., Edelman I.S., Velikanov D.A., Chernichenko A.V., Turpanov I.A., Bondarenko G.V. Magnetic and magneto-optic properties of bi-layer Ni-Ge films // Abstracts. International Conference «Functional Materials» (ICFM-2007). Ukraine, Crimea, Partenit. 2007. 1 - 6 October. P. 179.

[139] Edelman I., Patrin G., Velikanov D., Chernichenko A., Turpanov I., Bondarenko G., Greben'kova Yu. Multilayered Ni-Ge films: magnetic and magneto-optic

properties // Book of Abstracts. Moscow International Symposium on Magnetism (MISM-2008). Moscow, Russia. 2008. 20 - 25 June. P. 311.

[140] Гребенькова Ю.Э., Черниченко A.B. Особенности магнитных и магнитооптических свойств Ni-Ge пленок // Тезисы докладов научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых физиков НКСФ -XXXVII, Красноярск, Россия. 2008. С. 10.

[141] Гребенькова Ю.Э., Черниченко А.В., Эдельман И.С. Особенности магнитных и магнитооптических свойств Ni-Ge пленок // Материалы научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых физиков НКСФ -XXXVII, Красноярск, Россия. 2008. С. 38 - 42.

[142] Гребенькова Ю.Э., Черниченко А.В., Марущенко Д.А. Магнитооптический эффект Фарадея в пленках Ni-Ge: зависимость от толщины слоев Ge и режима отжига // Тезисы докладов Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ -15, Кемерово, Россия. 2009. С. 100.

[143] Черниченко А.В., Марущенко Д. А., Гребенькова Ю.Э., Турпанов И.А. Влияние отжига на структуру и магнитооптические свойства Ni-Ge пленок // Сборник трудов XXI Международной конференции "Новое в магнетизме и магнитных материалах" (НМММ- XXI), Москва, Россия. 2009. 28 июня - 4 июля. С. 275 - 277.

[144] Chernichenko A.V., Greben'kova Yu. Е., Edelman I.S., Velikanov D.A., Marushchenko D.A., Turpanov I.A., Patrin G.S. Peculiarities of magnetic properties of Ni-Ge layered films // Program and abstract EASTMAG - 2010, Ekaterinburg, Russia. 2010. June 28-July 2. P. 190.

[145] Гребенькова Ю.Э., Черниченко A.B., Марущенко Д.А., Турпанов И.А., Великанов Д.А., Мухамеджанов Э.Х., Заблуда В.Н., Патрин Г.С. Наноструктуры Ni-Ge: морфология и магнитные свойства // Proceedings of the International meeting Low dimensional systems, Международный симпозиум Физика низкоразмерных систем, Ростов-на-Дону-п.Лоо, Россия. 2010. 3-8 сентября. С. 66 - 70.

[146] Greben'kova Yu., Velikanov D., Chernichenko A., Turpanov I., Mukhamedganov E., Li L. and Patrin G., Interface Structure and Magnetic Propwerties og Ni-Ge Films. // Book of Abstracts .Moscow International Symposium on Magnetism (MISM-2011). Moscow, Russia. 2011. 21 - 25 August. P.148.

[147] Черниченко A.B., Гребенькова Ю.Э., Жарков C.M., Великанов Д.А., Патрин Г.С. Магнитные и магнитооптические свойства слоистых пленок Ni-Ge // Новое в магнетизме и магнитных материалах (НМММ-2012): Сборник трудов XXII Международной конференции, Астрахань, Россия. 2012. 17-21 сентября. С. 523 - 526.