Магнитные и структурные свойства наноразмерных слоев ферромагнетик-изолятор-ферромагнетик на основе FeSix и FeOy тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Гойхман, Александр Юрьевич

• Гойхман, Александр Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Гойхман, Александр Юрьевич

Введение.

1. Литературный обзор.

1.1. Спинтроника. Магнитные туннельные переходы.

1.2. Поиск материалов.

1.1.2. Туннельный изолятор.

1.1.2. Ферромагнитный электрод Fe3Si.

1.2.3. Ферромагнитный электрод РезС>4.

2. Методики синтеза и анализа структур.

2.1. Методики роста тонкопленочных наноразмерных слоев и структур.

2.1.1. Метод импульсного лазерного осаждения.

2.1.2. Исследовательский комплекс ИЛО-РФЭС-СРМИXSAM800.

2.2. Методики анализа структурных и химических свойств.

2.2.1 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС).

2.2.2. Спектроскопия рассеяния медленных электронов.

2.2.3. Оже-электронная спектроскопия.

2.2.4. Резерфордовское обратное рассеяние (POP).

2.2.5. Атомно-силовая микроскопия.

2.3. Методики исследования магнитных свойств и фазового состава.

2.3.1. Мёссбауэровская спектроскопия конверсионных электронов.

2.3.2. Спектроскопия комбинационного рассеяния.

2.3.3. Вибрационная магнитометрия.

2.3.4. Ферромагнитный резонанс.

3. Формирование и исследование функциональных слоев ФМ и ФМ/И.

3.1. Ферромагнитный силицид железа Fe3Si.

3.1.1. Твердофазная реакция Fe-Si в системе Fe3Si/Si02.

3.1.2. Метод соосаждения Fe и Si. Синтез Fe3Si из сплавной стехиометричной мишени Fe3Si.

3.1.3. Магнитные свойства тонкопленочных слоев Fe3Si.

3.2. Ферромагнитный оксид железа FeOy.

3.2.1. Тонкопленочные слои Fe3C>4.

3.2.2. Бислойная структура Fe/Fe304.

4. Изолирующие слои Si02 и MgO.

4.1. Формирование сверхтонких слоев MgO.

4.2. Формирование сверхтонких слоев Si02.

5. Многослойные структуры ФМ-И-ФМ на основе FeSix и FeOy.

5.1. Поликристаллическая структура Fe/Fe304/Mg0/Fe3Si.

5.2. Трёхслойная структура FeOx/MgO/FeSix.:.

5.3. Обсуждение результатов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Магнитные и структурные свойства наноразмерных слоев ферромагнетик-изолятор-ферромагнетик на основе FeSix и FeOy»

В последние 5 лет резко активизировались исследования, ставящие своей целью разработку научно-технических основ и экспериментальных прототипов элементов магнитной памяти, магнитных транзисторов, магнитных фильтров и других элементов микроэлектроники, функционирование которых основано на учете спинового состояния электронов, и составляет предмет сравнительно нового научного направления, называемого «спинтроника» [1]. В основе данной работы лежит идея создания принципиально новых устройств энергонезависимой памяти на основе использования квантового эффекта туннелирования спин-поляризованных электронов сквозь сверхтонкий (туннельно прозрачный) изолирующий слой. В элементе магнитной памяти, основанном на квантовом туннелирования, ориентация намагниченности одной из ферромагнитных обкладок изменяется приложением внешнего магнитного поля, величина которого подбирается так, чтобы ориентация намагниченности второй ферромагнитной обкладки не менялась. Изменение вероятности туннелирования при изменении относительной ориентации намагниченности ферромагнитных обкладок приводит к изменению «гигантского магнитосопротивления» R^M=(Rt4-RtT)/R-Tt тонкопленочной структуры ферромагнитный металл — изолятор - ферромагнитный металл (ФМ-И-ФМ), и может быть использовано для создания элементов памяти произвольного доступа (magnetic random access memory, MRAM) на магнитных туннельных переходах (МТП). Технология MRAM, которая сейчас находится в стадии коммерциализации, интегрирует элементы памяти на МТП в стандартную технологию кремниевой микроэлектроники, и обладает комбинацией качеств, которых нет в других технологиях создания элементов памяти [2]. В частности, элементы памяти на MRAM энергонезависимы (сохраняют информацию в отсутствие питания), обладают неограниченной способностью к перезаписи, дают возможность быстрого считывания и записи. Благодаря этому набору качеств, а также весьма низкой оценочной стоимости изготовления при интегрировании в кремниевую технологию, MRAM может вытеснить другие технологии изготовления элементов памяти [3].

К настоящему времени, с разным успехом были опробованы различные материалы для создания как изолирующих (MgO [4], АЮ* [5], Si02 [6]), так и ферромагнитных (Fe, Со, FexNii00-x [6], CoFeB [7], СЮ2, La^Sr^MnCb, [8]) слоев в структурах магнитных туннельных переходов. Наибольшее магнитосопротивление Rgm достигнутое к настоящему времени для такой рода тонкопленочных структур, составляет 410% [9]. Этот эффект был получен в экспериментах с полностью эпитаксиальной структурой, состоящей из двух слоев Со, находящихся в метастабильном оцк состоянии, разделенных сверхтонким (~2 нм) слоем изолятора MgO.

В магнитных туннельных переходах критическую роль играют границы раздела ферромагнетик/диэлектрик, поскольку вероятность туннелирования поляризованных электронов определяется, в том числе, резкостью (отсутствие парамагнитной фазы) и гладкостью границы раздела между ферромагнитным и изолирующим слоем. Кроме того, важными условиями создания функционального магнитного туннельного перехода являются: высокая спиновая поляризация ФМ электродов, позволяющая достичь больших значений туннельного магнитосопротивления; существенное различие в коэрцитивных силах ФМ электродов - для обеспечения стабильного независимого переключения намагниченности в ФМ слоях; и, наконец, высокое качество изолирующего слоя, который должен быть сплошным для предотвращения непосредственного контакта ФМ слоев, оставаясь при этом туннельно-прозрачным для спин-поляризованных электронов (т.е. обладая толщиной ~ 20-30 А)

Проведённые нами ранее исследования позволили выявить ферромагнитные полуметаллы Fe3Si и Fe304 и их комбинации в бислойных системах с туннельными изоляторами MgO и Si02 в качестве перспективных функциональных материалов для ФМ электродов и ТИ слоев в наноразмерных структурах магнитных туннельных переходов [10]. В ходе выполнения диссертационной работы были проведены эксперименты по формированию и исследованию структур магнитных туннельных переходов на основе ферромагнитных силицидов и оксидов железа FeSi* и FeO^, удовлетворяющих перечисленным выше основным критериям, и продемонстрирована возможность использования таких структур для приложений спинтроники.

Целью диссертационной работы явилась разработка оптимальных условий формирования и выявление структурных, химических, фазовых и функциональных магнитных свойств тонкопленочных наноразмерных слоев ФМ-И-ФМ с использованием ферромагнитных силицидов FeSi* и оксидов FeOy железа в качестве ферромагнитных электродов, а оксидов магния MgO и кремния SiC>2 — в качестве изолирующих слоев.

Формирование тонкоплёночных наноразмерных слоев и структур проводилось методом реактивного импульсного лазерного осаждения стехиометричных и/или компонентных мишеней в сверхвысоком вакууме (1СГ6 Па) или в атмосфере кислорода низкого давления (в том числе активированного), таким образом обеспечивая широкую вариативность в подходах к оптимизации условий роста. Исследования магнитных и фазовых свойств проводились методами вибрационной магнитометрии (ВМ), ферромагнитного резонанса (ФМР), сверхпроводящей квантовой интерферометрии (СКВИД, SQUID - Superconducting Quantum Interference Device), а так же мессбауэровской спектроскопии конверсионных электронов (МСКЭ) и спектроскопии комбинационного рассеяния (КР). Исследования структурных и химических свойств проводились при помощи методов рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) и спектроскопии рассеяния медленных ионов, реализованных in situ (то есть, в одном вакуумном пространстве с камерой препарирования образцов), а так же, ex situ, методами Оже-электронной спектроскопии (ОЭС) в сочетании с ионным профилированием, резрефордовского обратного рассеяния (POP), сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии (СЭМ и ПЭМ) и атомно-силовой микроскопии (АСМ).

Диссертация организована в следующем порядке:

В перовой главе приведён литературный обзор и анализ состояния исследований, проводимых в Росси и за рубежом, по направлению спинтроники, в частности, в приложениях магнитных туннельных переходов и спиновых клапанов. Проанализированы результаты исследований функциональных свойств тонкопленочных наноразмерных слоев оксидов и силцидов железа, оксидов магния и кремния и других перспективных материалов, опубликованные в ведущих международных и российских журналах в последние годы.

Во второй главе приводится описание используемой методики синтеза образцов - импульсного лазерного осаждения и дается краткий обзор основных методик исследования магнитных, фазовых, структурных, химических и морфологических свойств, с применением которых получены результаты, приведённые в данной работе.

Основные экспериментальные результаты описаны в третьей и четвёртой главах, посвященных формированию и исследованию наноразмерных ферромагнитных и изолирующих слоев и бислойных структур. В третьей главе предложены два альтернативных способа синтеза полуметаллического силицида железа Fe3Si (на которые получены патенты на изобретение [7]), а так же разработан способ усиления магнитных свойств тонкопленочного ферромагнитного оксида железа в поликристаллическом состоянии. В четвертой главе предложены альтернативные способы синтеза сверхтонких изолирующих слоев оксида кремния и магния, установлена сплошность этих слоев при толщинах 1-2 нм.

Пятая глава является заключительной и освещает результаты формирования многослойных структур ФМ-И-ФМ, исследование магнитных и структурных свойств которых демонстрирует функциональность и перспективность предложенной и исследованной материаловедческой системы.

В данной главе предложена новая диагностическая методика исследования магнитной фазы отдельных ФМ слоев в многослойных структурах ФМ-И-ФМ методом ФМР.

В Заключении приводятся результаты анализа функциональных магнитных свойств сформированных многослойных структур, даются объяснения полученных результатов и рекомендации по их применению, формулируются основные выводы работы.

На основании обозначенной цели диссертационной работы с учетом полученных результатов сформулированы следующие основные положения, выносимые на защиту:

1. Установленный эффект усиления магнитных свойств поликристаллического тонкопленочного ферромагнитного оксида железа Fe3C>4 при использовании подслоя Fe и результаты экспериментальных исследований условий фазообразования в тонкопленочной бислойной системе Fe/FeO*.

2. Обнаруженная впервые зависимость проявления эффекта усиления магнитных свойств тонкопленочных слоев магнетита от взаимного расположения слоев Fe и Fe304 и возможное ее объяснение: в последовательности Fe304/Fe усиления не происходит в отличие от последовательности Fe/Fe304, в которой намагниченность магнетита возрастает в 3^-5 раз, а петля гистерезиса приобретает прямоугольную форму.

3. Результаты экспериментальных исследований магнитного состояния ферромагнитных слоев в структурах ФМ-И-ФМ, впервые примененным для этих целей методом ферромагнитного резонанса: установлена' взаимосвязь между кристаллическими и магнитными свойствами ферромагнитных слоев Fe3Si и Fe304.

4. Разработанный способ формирования бислойных структур Fe3Si/Si02 (2 нм) в одном вакуумном цикле путем проведения твердофазной реакции в системе Fe-Si с предварительным окислением в атмосфере активированного кислорода и экспериментально установленные температуры активации твердофазной реакции Fe-Si, оптимальные для формирования необходимого фазового состава ФМ слоев и границ раздела ФМ/И, а также параметров шероховатости изолирующего слоя Si02, играющих критическую роль в функциональных структурах ФМ-И-ФМ.

5. Экспериментальные результаты по выявлению оптимальных условий ориентированного (эпитаксиального) роста тонкопленочных слоев ферромагнитных полуметаллических силицида Fe3Si и оксида Fe3C>4 на монокристаллической подложке MgO методом импульсного лазерного осаждения с применением компонентных мишеней заданного стехиометрического состава.

6. Разработанный способ формирования поликристаллических и ориентированных структур FeO^/MgO/FeSi^, обладающих независимым переключением намагниченностей в ферромагнитных слоях при сверхтонком изолирующем слое 3 нм).

1. Литературный обзор

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Гойхман, Александр Юрьевич

Выводы к Главе 5.

На основе результатов исследований магнитных и структурных свойств сформированных отдельных слоев ферромагнитных полуметаллов Fe3Si и Fe304 и изолирующих оксидов MgO и Si02, а также бислойных структур на их основе были выработаны рекомендации по условиям роста трёхслойных структур ФМ-И-ФМ. Сформированные образцы таких структур были исследованы различными методами анализа структурных и магнитных свойств.

Проведённый анализ экспериментальных данных показал, что образцы структур ФМ-И-ФМ удовлетворяют требованиям независимого переключения магнитных слоёв для МТП.

Применение впервые метода ферромагнитного резонанса для анализа трехслойных структур ФМ-И-ФМ на основе полуметаллов позволило не только выявить функциональность магнитных свойств анализируемых образцов, но и подтвердить отсутствие обменного взаимодействия между ФМ слоями на всем диапазоне полей от -1 до 1 Т. Данные результаты позволяют сделать вывод о высоком качестве как магнитных, так и структурных свойств исследуемых образцов и оценить перспективность применения исследуемой комбинации материалов, как высокую.

Заключение.

На основе проведенных экспериментальных исследований магнитных и структурных свойств, анализа фазового состава и морфологических свойств тонкопленочных наноразмерных ФМ слоев FeSi* и FeO>, и изолирующих слоев Si02 и MgO, а так же границ раздела ФМ-И и И-ФМ, сформированных в структурах ФМ-И-ФМ, можно сделать следующие выводы.

1. Впервые для поликристаллического тонкопленочного ферромагнитного оксида железа Рез04 обнаружен эффект усиления магнитных свойств при использовании подслоя Fe и установлены оптимальные условия фазообразования в тонкопленочной бислойной системе Fe/FeO*.

2. Впервые обнаружено влияние взаимного расположения слоев Fe и Fe304 на проявление эффекта усиления магнитных свойств магнетита: в последовательности Fe304/Fe усиления не происходит в отличие от последовательности Fe/Fe304, в которой намагниченность магнетита возрастает в 3-^-5 раз, а петля гистерезиса приобретает прямоугольную форму. Дано возможное объяснение наблюдаемой зависимости.

3. Разработана методика синтеза бислойных структур Fe3Si/Si02 (2 нм) в одном вакуумном цикле путем проведения твердофазной реакции в системе Fe-Si с предварительным окислением в атмосфере активированного кислорода. При разработке методики установлены температуры активации твердофазной реакции Fe-Si, оптимальные для формирования необходимого фазового состава ФМ слоев и границ раздела ФМ/И, а также параметров шероховатости изолирующего слоя Si02, играющих критическую роль в функциональных структурах ФМ-И-ФМ.

4. Установлены оптимальные условия ориентированного (эпитаксиального) роста тонкопленочных слоев ферромагнитных полуметаллических силицида и оксида железа Fe3Si и Fe304 на монокристаллических подложках MgO методом импульсного лазерного осаждения с применением компонентных мишеней заданного стехиометрического состава.

5. Разработана методика формирования структур FeOj/MgO/FeSix, демонстрирующих независимое переключение намагниченностей в ферромагнитных слоях при сверхтонком изолирующем слое (~3 нм)

6. Разработана методика роста на аморфных подложках Si/Si02 поликристаллических структур Fe/Fe304/Mg0/Fe3Si, обладающих независимым переключением намагниченностей

7. Разработана диагностическая методика исследования функциональных магнитных свойств структур ФМ-И-ФМ, в которой впервые применен метод ФМР для анализа магнитного состояния ФМ слоев в данных структурах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Гойхман, Александр Юрьевич, 2010 год

1. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

2. Mantovan R., Georgieva М., Fanciulli М., Goikhman A., Barantsev N., Lebedinskii Yu. and Zenkevich A. Synthesis and characterization of Fe3Si/Si02 structures for spintronics. Phys. Stat. Sol. (a), 2008, v. 205, p. 1753-1757.

3. Хоменко E.B., Чеченин Н.Г., Гойхман А.Ю., Зенкевич А. В. Обменное смещение в структурах IrMn/Co с альтернативным чередованием антиферромагнитного и ферромагнитного слоев. — Письма в ЖЭТФ, 2008, т. 88, с. 693-697.

4. Mantovan R., Wiemer С., Lampereti A., Georgieva М., Fanciulli М., Goikhman A., Barantsev N., Lebedinskii Yu. and Zenkevich A. Mossbauer spectroscopy study of interfaces for spintronics. — Hyperflne Interactions, 2009, 191, p. 41-46.

5. Гойхман А.Ю., Куприянова Г.С., Прохоренко Е.Е., Черненков А.О. Магнитно-резонансные свойства тонкопленочных структур с Fe304. Вестник РГУ им. И. Канта, 2010, вып. 6, с. 81-88.

6. Goikhman A. and Kupriyanova G. FMR study of sandwiched magnetic structures. In: Book of Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism (MISM 2008), Moscow, Russia - 2008, on CD-ROM.

7. Goikhman A., Kupriyanova G. and Zenkevich A. Magnetic properties of Fe/Fe304 bilayers studied by ferromagnetic resonance. In: Abstracts of International Conference on Magnetism (ICM-2009), Karlsrhue, Germany - 2009, on CD-ROM.

8. Goikhman A., Zenkevich A., Guler S., Rameev B. and Kupriyanova G. FMR study of sandwiched magnetic structures. — In: Book of abstracts International Conference on Superconductivity and Magnetism (ICSM), Antalya, Turkey 2008, on CD-ROM.

9. Goikhman A., Barantsev N., Lebedinskii Y., Zenkevich A., Mantovan R. and Fanciulli M. Fe3Si/Si02/Fe functional structures formed by pulsed laser deposition. — In: Abstracts of Euro-Asian Symposium "Magnetism on nanoscale", Kazan, Russia — 2007, p. 54.

10. Гойхман А. Ю., Лебединский Ю.Ю., Зенкевич A.B., Неволин B.H. Формирование функциональных структур Fe3Si/Si02/Co и Fe3Si/Si02/Fe для магнитных туннельных переходов. В. сб.: тез. докл. Научной сессии МИФИ, Москва - 2007, т. 15, с. 41.

11. Гойхман А. Ю., Лебединский Ю.Ю., Зенкевич А.В., Неволин В.Н. Формирование функциональных структур Fe3Si/Si02/Co и Fe3Si/MgO/Fe(Co) для магнитных туннельных переходов. — В. сб.: тез. докл. Научной сессии МИФИ, Москва 2008, т. 7., с. 174.

12. Гойхман А. Ю., Лебединский Ю.Ю., Зенкевич А.В., Неволин В.Н. Функциональные структуры магнитных туннельных переходов на основе ферромагнитных полуметаллов. — В. сб.: тез. докл. Научной сессии МИФИ, Москва- 2009, т. 2, с. 84.

13. Гойхман А. Ю., Зенкевич А.В., Самсонова В.В., Перов Н.С., Неволин В.Н. Исследование формирования магнитной фазы в структуре Fe/Fe304. — В. сб.: тез. докл. Научной сессии МИФИ, Москва — 2010, т. 2, с. 170.

14. Гойхман А. Ю., Лебединский Ю.Ю., Зенкевич А. В., Самсонова В. В., Перов Н.С. Многослойные эпитаксиальные структуры для магнитных туннельных переходов. — В. сб.: трудов Национальной конференции по росту кристаллов, Москва 2008, CD-ROM

15. Гойхман А. Ю., Куприянова Г. С. и Зенкевич А.В. Исследование многослойных магнитных структур методом ферромагнитного резонанса. — В. сб.: тез. докл. 5-й зимней школы-конференции «Магнитный резонанс и его приложения», Санкт-Петербург CD-ROM

16. Zutic, I., Fabian, J., and Das Sarma S. Spintronics: fundumentals and applications. Rev. Mod. Phys., 2004, 76, p. 323-410.

17. Tehrani, S., Engel, В., Slaughter, J. M., Chen, E., Deherrera, M., Durlam, M., Naji, P., Whig, R., Janesky, J., Calder, J. Recent developments in magnetic tunnel junction MRAM. IEEE Trans. Magn., 2000, 36, p. 2752-2757

18. Faure-Vincent J., Tiusan C., Jouguelet E., Canet F., Sajieddine M., Bellouard C., Popova E., Hehn M., Montaigne F. and Schuhl A. High tunnel magnetoresistance in epitaxial Fe/MgO/Fe tunnel junctions Appl. Phys. Lett. 2003, 82, p. 4507-4509.

19. Кар Soo Yoon, Ja Hyun Koo, Young Ho Do, Ki Woong Kim, Chae Ok Kim and Jin Pyo Hong. Performance of Fe304/A10^/CoFe magnetic tunnel junctions based on half-metallic Fe304 electrodes J. Magn. Magn. Mat. 2005, 285, p. 125 - 129.

20. Park B.G., Banerjee Т., Min B.C., Lodder J.C. and Jansen R. Tunnel spin polarization of Ni8oFe2o/Si02 probed with a magnetic tunnel transistor Phys. Rev. В 2006, 73, p. 172402.

21. Mantovan R., Georgieva M., Perego M., Lu H.L., Cocco S., Zenkevich A., Scarel G and Fanciulli M. Atomic Layer Deposition of Magnetic Thin Films — Acta Physica Polonica 2007, 112, p.1271.

22. Отчеты за 4й и 5й этапы ГК №02.513.11.3178, руководитель Зенкевич А. В., исполнители Гойхман А. Ю., Лебединский Ю.Ю. и др.

23. Gallagher W.J. and Parkin S.S.P. Development of the magnetic tunnel junction MRAM at IBM: From first junctions to a 16-Mb MRAM demonstrator chip IBM J. Res. & Dev. 2006, 50, p.5-24.

24. Mott N. F. The Electrical Conductivity of Transition Metals Proc. R. Soc. London, Ser. A 1936, 153, p. 699-717.

25. Mott N. F. The Resistance and Thermoelectric Properties of the Transition Metals- Proc. R. Soc. London, Ser. A 1936, 156, p. 368 382.

26. Campbell I. A., Fert A. and Pomeroy A. R. Evidence for two current conduction iron- Philos. Mag. 1967, 15, p. 977 983.

27. Fert A. and Campbell I. A. Two-Current Conduction in Nickel Phys. Rev. Lett. 1968,21, p. 1190-1192.

28. Julliere M. Tunneling between ferromagnetic films Phys. Lett. 1975, 54, p. 225

29. Tedrow P. M. and Meservey R. Direct Observation of Spin-State Mixing in Superconductors Phys. Rev. Lett. 1971, 27, p. 919 - 921.

30. Baibich M. N., Broto J. M., Fert A., Nguyen Van Dau F., Petroff F., Eitenne P., Creuzet G., Friederich A. and Chazelas J. Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices Phys. Rev. Lett. 1988, 61, p. 2472 - 2475.

31. Yuasa S., Nagahama Т., Fukushima A., Suzuki Y. and Ando K. Giant room-temperature magnetoresistance in single-crystal Fe/MgO/Fe magnetic tunnel junctions -Nature Mat. Lett. 2004, 3, p. 868 871.

32. Faure-Vincent J., Tiusan C., Jouguelet E., Canet F., Sajieddine M., Bellouard C., Popova E., Hehn M., Montaigne F. and Schuhl A. High tunnel magnetoresistance in epitaxial Fe/MgO/Fe tunnel junctions Appl. Phys. Lett. 2003, 82, p. 4507-4509.

33. Yoshimura S., Narisawa Y., Watanabe Y., Tsunoda M., Takahashi M. Oxidation process of Mg films by using high-concentration ozone for magnetic tunnel junctions — J. Magn. Magn. Mat. 2007,312, p. 176 180.

34. Jonker В. Т., Prinz G. A., Idzerda Y. U. Interface formation and film morphology for growth of Fe and Co on ZnSe(OOl) J. Vac. Sci. Technol. B. 1991, 9, p. 2437 - 2444.

35. В. Ю. Ирхин, М. И. Кацнельсон. Полуметаллические ферромагнетики УФН 1994,164, с. 705-724.

36. Fanciulli М., Weyer G., von Kanel Н. and N. Onda. Conversion electron Mossbauer spectroscopy study of iron silicide films grown by MBE -Phys. Scripta 1994,54, p. 16—19

37. Singh L. J., Barber Z. H., Miyoshi Y., Bugoslavsky Y.,. Branford W. R and Cohen L. F. Structural, magnetic, and transport properties of thin films of the Heusler alloy Co2MnSi Appl. Phys. Lett. 2004, 84, p. 2367 - 2369.

38. Dowben P. A. and Skomski R. Are half-metallic ferromagnets half metals? J. Appl. Phys.2004, 95, p. 7453-7458.

39. Schmidt G., Ferrand D., Molenkamp L. W., Filip A. T. and . van Wees. B. J. Fundamental obstacle for electrical spin injection from a ferromagnetic metal into a diffusive semiconductor Phys. Rev. В 2000, 62, p. R4790 -R4793.

40. Tezuka N., Ikeda N., Sugimoto S., Inomata K. 175% tunnel magnetoresistance at room temperature and high thermal stability using Co2FeAl0.5Sio.5 full-Heusler alloy electrodes Appl. Phys. Lett. 2006, 89, p. 252508.

41. Schmidt G. and Molenkamp L. W. Spin injection into semiconductors, physics and experiments Semicond. Sci. Tecknol. 2002, 17, p. 310.

42. Rashba E. I. Theory of electrical spin injection: Tunnel contacts as a solution of the conductivity mismatch problem Phys. Rev. В 2000, p. R16267 - R16270.

43. Fert A., Jaffres H. Conditions for efficient spin injection from a ferromagnetic metal into a semiconductor Phys. Rev. В 2001, 64, p. 184420 - 184428.

44. Zhu H. J., Ramsteiner M., Kostial H., Wassermeier M., Schonherr H.P. and Ploog. К. H. Room-Temperature Spin Injection from Fe into GaAs Phys. Rev. Lett. 2001, 87, p. 016601-016603.

45. Hanbicki А. Т., Jonker В. Т., Itskos G., Kioseoglou G. and Petrou A. Efficient electrical spin injection from a magnetic metal/tunnel barrier contact into a semiconductor Appl. Phys. Lett. 2002, 80, p. 1240-1242.

46. Motsnyi V. F., De Boeck J., Das J., Van Roy W., Borghs G., Goovaerts E. and Safarov V. I. Electrical spin injection in a ferromagnet/tunnel barrier/semiconductor heterostructure Appl. Phys. Lett 2002, 81, p. 265 - 267.

47. Kudrnovsky J., Christensen, N. E. and Andersen О. K. Electronic structures and magnetic moments of Fe^Si^ and Fe3^V^Si alloys with D03-derived structure Phys. Rev. В 1991, 43, p. 5924 - 5933.

48. Moroni E. G., Wolf W., Hafner J., Podloucky. R. Cohesive, structural, and electronic properties of Fe-Si compounds Phys. Rev. В 1999, 59, p. 12860 - 12871.

49. Woo Mi-Jung, Hong Soon C. Electronic and magnetic properties of the Fe3Si(001) surface Journ. of the Korean Phys. Soc. 2006, 48, p. 1405 - 1408.

50. Hines, W. A., Menotti A. H., Budnick J. I., Burch T. J., Litrenta Т., Niculescu V. and Raj K. Magnetization studies of binary and ternary alloys based on Fe3Si Phys. Rev В 1976,13, p. 4060 - 4068.

51. Noh D. Y., Hwu Y., J. H. Je, M. Hong, and J. P. Mannaerts. Strain relaxation in Fe3(Al,Si)/GaAs: An xDray scattering study Appl. Phys. Lett. 1996, 68, p. 1528

52. Kneedler E. M., Jonker В. Т., Thibado P. M., Wagner R. J., Shanabrook В. V. and Whitman L. J. Influence of substrate surface reconstruction on the growth and magnetic properties of Fe on GaAs(OOl) Phys. Rev В 1997,p. 56, p.8163 - 8168.

53. Foniin M., Pentcheva R., Dedkov Yu.S., Sperlich M., Vyalikh D.V., Scheffler M., Riidiger U. and Guntherodt G. Surface electronic structure of the Fe304(100): Evidence of a half-metal to metal transition Phys. Rev. В 2005, p. 72, p. 104436 - 104443.

54. Verwey E.J. Electronic Conduction of Magnetite (Fe3C>4) and its Transition Point at Low Temperatures Nature (London) 1939, 144, p.327-328

55. Bollero A., Ziese M., Hohne R, Semmelhack H. C., Kohler U., Setzer A. And Esquinazi P. Influence of thickness on microstructural and magnetic properties in Fe304 thin films produced by PLD J. Magn. Magn. Mat. 2005, p. 285, p. 279-289.

56. Magen C., Snoeck E. And Bobo J. F. Effect of metallic buffer layers on the antiphase boundary density of epitaxial Fe304 J. of Appl. Phys. 2008, p. 104, p. 013913 - 013919.

57. Wu Han-Chun, Arora S.K., Mryasov O.N. and Shvets I. V. Antiferromagnetic interlayer exchange coupling between Fe304 layers across a nonmagnetic MgO dielectric layer App. Phys. Lett. 2008, 92, p. 182502-182504

58. Рыкалин H. H., Углов A. A., Кокора Ф. H. Лазерная обработка материалов — Москва 1975, Машиностроение, с. 315

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

60. Зенкевич А. В. Диссертационная работа "Структуро- и фазообразование в лазерно-осаждённых слоях силицидов металлов" — Москва 1997, МИФИ.

61. Chrisey A. and Hubler F. Pulsed Laser Deposition New York 1994, Wiley.

62. Meitner L. Das B-strahlenspektrum von U Xi und seine deutung Z. Phys. 1923, 17, p. 54-66.

63. Auger P. Sur l'effet photoelectrique compose J. Phys. Radium. 1925, 6, p. 205

64. Harris L.A. Analysis of Materials by Electron-Excited Auger Electrons J Appl. Physics 1968., 39, p.1419

65. Chu W.K., Mayer W. and Nicolet M.A., Backscattering Spectrometry.- New York 1978, Academic Press,, p. 384

66. Degroote S., Vantomme A., Dekoster J., and Langouche G. Cubic metastable FeSii-x epitaxially grown on Si and MgO substrates Appl. Surf. Sci. 1995, 91, p.72.

67. Fanciulli, M., Rosenblad, C., Weyer, G., Von Kanel, H., Onda, N., Nevolin, V. and Zenkevich, A. Mossbauer study of Fe/Si interface Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1995, 402, p. 319

68. Fanciulli, M., Weyer, G.and Zenkevich, Mossbauer investigation of silicide phases at the reactive Fe/Si interface A. Appl.Surf. Sci 1998, .123/124, p.207.

69. Kilper R., Teichert St., Franke Th., Haussler P., Boyen H.-G., Cossy-Favre A. and Oclhafen P. Photoelectron spectroscopic investigations of thin FexSi.0o-x films -Appl. Surf. Sci 1995, 91, p.93.

70. Fanciulli M., Zenkevich A., Wenneker I., Svane A., Christensen N. E. and Weyer G. Electric-field gradient at the Fe nucleus in e-FeSi Phys. Rev. В 1996, 54, p. 15985-15990.

71. Fanciulli M., Weyer G., von Kanel H. and Onda N. Conversion electron Mossbauer spectroscopy study of iron silicide films grown by MBE Phys. Scripta 1994, 54, p.16

72. McGuigan L., Barklie R. C., Sofin R. G. S., Arora S. K. and Shvets I. V. In-plane magnetic anisotropics in Fe304 films on vicinal MgO(lOO) Phys. Rev. В 2008, 77, p.174424-174432.

73. Haggstrom L., Annersten H., Ericsson Т., Wappling R., Karner W. and Bjarman S. Magnetic dipolar and electric quadrupolar effects on the Mossbauer spectra of magnetite above the Verwey transition -Hyerfine. Interactions 1977, 5, p. 201.

74. Voogt F. C., Hibma Т., Zhang G. L., Hoefman M., Niesen L. Growth and characterization of non-stoichiometric magnetite Fe3 8O4 thin films — Surf. Sci. 1995, v. 331, p. 1508-1514.

75. Lochner E., Shaw K.A., Dibari R.C., Portwine W., Stoyonov P., Berry S.D., Lind D.M. Studies of the stoichiometrical variation of epitaxial Fe3(i5)04 thin films — IEEE Trans. Magn. 1994, v. 30, p. 4912 4914.

76. Voogt F.C., Palstra T.T.M., Niesen L., Rogojanu O.C., James M.A., Hibma T. Superparamagnetic behavior of structural domains in epitaxial ultrathin magnetite films -Phys. Rev. В 1998, 57, R8107-R8110.

77. Margulies D.T., Parker F.T., Berkowitz A.E. Magnetic anomalies in single crystal Fe304 thin films J. Appl. Phys. 1994, v.75, p. 6097 - 6099.

78. Margulies D.T., Parker F.T., Spada F.E., Goldmann R.S., Li J., Sinclair R., Berkowitz A.E. Anomalous moment and anisotropy behavior in Fe304 films — Phys. Rev. В 1996, 53 p.9175-9187

79. Fujii Т., Takano M., Katano R., Isozumi Y., Bando Y. Surface and interface properties of epitaxial Fe304 films studied by Mossbauer spectroscopy J. Magn. Magn. Mater. 1994, 130, p. 267 - 274.

80. Fontijn W.F.J., Wolf R.M., Metselaar R., Zaag P.J. Investigation of the stoichiometry of MBE-grown Fe304 layers by magneto-optical Kerr spectroscopy -Thin Solid Films 1997, 292, p. 270 276.

81. Han-Chun Wu, Arora S.K., Mryasov O.N. and Shvets I. V. Antiferromagnetic interlayer exchange coupling between Fe304 layers across a nonmagnetic MgO dielectric layer App. Phys. Lett. 2008, 92, p. 182502.

82. Zakeri Kh., Kebe Th., Lindner J., Farle M. Magnetic anisotropy of Fe/GaAs(001) ultrathin films Investigated by in situ ferromagnetic resonance J. Magn. Magn. Mater. 2006, 299L1-L10.

83. Gasparov L.V., Tanner D.B., Rommero D.B., Berger H., Margaritondo G., Forro. L. Infrared and Raman studies of the Verwey transition in magnetite Phys. Rev. B. 2000, 62, p. 7939-7944.

84. Gasparov L.V., Rush A., Guntherdot G. and H. Berger. Electronic Raman scattering in magnetite: Spin versus charge gap Phys. Rev. B. 2009, 79, p. 144303 - 144307.

85. Tiwari S., Choudhary R.J., Prakash R. and Phase D.M. Growth and properties of pulsed laser deposited thin films of Fe3C>4 on Si substrates of different orientation — J. Phys.: Condens. Matter 2007, v. 19, p. 176002

86. Chamritski I. and Burns G. Infrared- and Raman-active phonons of magnetite, maghemite, and hematite: a computer simulation and spectroscopic study — J. Phys. Chem. В 2005, v. 109, p. 4965-4968.

87. Piekarz P., Parlinski K. and Oles A. Origin of the Verwey transition in magnetite: Group theory, electronic structure, and lattice dynamics study Phys. Rev. B. 2007, 76, p. 165124-165139.

88. Margulies D. Т., Parker F. Т., Rudee M. L., Spada F. E., Chapman J. N., Aitchison P. R., and Berkowitz A. E. Origin of the anomalous magnetic behavior in single crystal Fe304 films Phys. Rev. Letters 1997, 79, p. 5162-5165.

89. Zhou W. L., Wang K.-Y., O'Connor C. J., and Tang J. Granular growth of Fe304 thin films and its antiphase boundaries prepared by pulsed laser deposition J. App. Phys 2001, v. 89, p. 7398-7400.

90. Hochella Jr. M.F., Carim A.H. A reassessment of electron escape depths in silicon and thermally grown silicon dioxide thin films Surf. Sci. 1988, v. 197, p. L260 - L268.

91. Kilper R., Teichert St., Franke Th., Haussler P., Boyen H.-G., Cossy-Favre A. and Oclhafen P. Photoelectron spectroscopic investigations of thin FexSiioo-x films — Appl. Surf. Sci. 1995, v. 91, p. 93 97.