Модификация структурных и магнитных свойств тонких пленок ферромагнитных металлов, наносимых на аморфные и монокристаллические подложки для приборов магнитоэлектроники тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат наук Никулин, Юрий Васильевич

• Никулин, Юрий Васильевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Никулин, Юрий Васильевич

Содержание

Основные сокращения и обозначения

Введение

Глава 1 Текстурированные пленки М^Ог^

1.0 Обзор литературы

1.1 Метод магнетронного распыления на постоянном токе

1.2 Методы исследования

1.2.1 Определение толщины

1.2.2 Кристаллическая структура тонких пленок

1.2.2.1 Метод рентгеноструктурного анализа

1.2.3 Сканирующая зондовая микроскопия

1.2.3.1 Атомно-силовая микроскопия

1.2.3.2. Магнитно-силовая микроскопия.,

1.2.3.3 Сканирующая туннельная микроскопия

1.2.4 Исследование микроструктурного строения пленок методом сканирующей электронной микроскопии

1.2.5 Метод ферромагнитного резонанса (ФМР)

1.2.6 Метод магнитооптического эффекта Керра (МОЭК)

1.2.7 Метод вибромагнитометрии (ВМ)

1.3 Параметры осаждения пленок М/БК^/Б!

1.4 Влияние давления рабочего газа на структуру и магнитные свойства (Серия №1)

1.4.1 Текстура

1.4.2 Формирование текстуры пленки при температуре жидкого азота

1.4.3 Микроструктура

1.4.4 Морфология поверхности

1.4.5 Магнитные свойства

1.4.5.1 Петли гистерезиса и доменная структура

1.4.5.2 Намагниченность насыщения 4лМ5 и ширина линии ФМР ДН

1.5 Влияние температуры отжига на структурные и магнитные свойства пленок никеля с текстурой (200) (Серия №2)

1.5.1 Текстура

1.5.2 Морфология поверхности

1.5.3 Микроструктура

1.5.4 Намагниченность насыщения и ширина линии ФМР

1.5.5 Петли гистерезиса и доменная структура пленок после отжига

1.6 Влияние расстояния от мишени до подложки на структуру и магнитные свойства пленок никеля с текстурой (200) (Серия №3)

1.6.1. Текстура ими кроструктура

1.6.2 Магнитные свойства

1.7 Влияние величины и полярности напряжения смещения на подложке на структуру и магнитные свойства (Серия №4)

1.7.1 Текстура

1.7.2 Микроструктура

1.7.3 Морфология поверхности

1.7.4 Магнитные свойства

1.8 Зависимость свойств пленок с текстурой (111) и (200) от толщины

(Серия №5)

1.8.1 Текстура и морфология поверхности

1.8.2 Шероховатость поверхности

1.8.3 Магнитные свойства

1.8.3.1 Намагниченность насыщения и ширина линии ФМР

1.8.3.2 Коэрцитивная сила, остаточная намагниченность и доменная структура

1.8.4 Влияние отжига на текстуру и микроструктуру пленок Ni(l 11)

1.9 Формирование текстуры и микроструктуры в пленках Си(200) и Си(111) на подложках Ni(200)/Si02/Si и Si02/Si (Серия №6)

1.10 Выводы

Глава 2 Текстурированные пленки Fe/SiCVSi

2.0 Обзор литературы

2.1 Параметры осаждения пленок Fe

2.2 Влияние давления рабочего газа на структуру и магнитные свойства (Серия №1)

2.2.1 Текстура

2.2.2 Микроструктура

2.2.3 Морфология поверхности

2.2.4 Магнитные свойства

2.3 Влияние напряжения смещения на мишени на структуру и магнитные свойства пленок Fe (Серия №2)

2.3.1 Текстура, микроструктура и шероховатость поверхности

2.3.2 Магнитные свойства

2.4 Влияние величины и полярности напряжения смещения на подложке на свойства пленок Fe (Серия №3)

2.4.1 Текстура и микроструктура

2.4.2 Магнитные свойства

2.5 Зависимость свойств пленок Fe с текстурой (110) и (200) от толщины

(Серия №4)

2.5.1 Текстура пленок до и после отжига при Т~350° С

2.5.2 Шероховатость поверхности

2.5.3 Микроструктура

2.5.4 Магнитные свойства

2.6 Выводы

Глава 3 Текстурированные пленки Co/SiCVSi

3.0 Обзор литературы

3.1 Параметры осаждения пленок Со

3.2 Влияние давления рабочего газа на структуру и магнитные свойства

(Серия №1)

3.2.1 Текстура

3.2.2 Микроструктура и морфология поверхности

3.2.3 Магнитные свойства

3.3 Зависимость шероховатости поверхности и магнитных свойств от толщины для поликристаллических пленок Со (серия №2)

3.3.1 Морфология поверхности и кристаллическая структура

3.3.2 Магнитные свойства

3.4 Влияние температуры подложки на структуру и магнитные свойства (Серия №3)

3.4.1. Кристаллическое строение, микроструктура и морфология поверхности

3.4.2. Магнитные свойства

3.5 Влияние напряжения смещения на подложке и отжига на структуру и магнитные свойства (Серия №4)

3.5.1 Кристаллическая структура, микроструктура и морфология поверхности

3.5.2. Магнитные свойства

3.6 Выводы

Глава 4 Магнитные свойства и морфология поверхности поликристаллических (Fe/SiOz/Si) и эпитаксиальных (Fe/Mg0(001) и Fe/GaAs(001)) пленок,

полученных осаждением из молекулярного пучка

4.0 Введение

4.1 Поликристаллические пленки Fe/SiCVSi

4.1.1. Метод получения пленок Fe/SiCh/Si и методы исследования

4.1.2. Влияние скорости напыления на магнитные свойства

4.1.3. Влияние температуры подложки и скорости напыления на морфологию поверхности пленки

4.1.4. Влияние температуры подложки на магнитные свойства пленок, полученных при различных скоростях осаждения

4.1.5 Влияние шероховатости поверхности ФМ пленки на коэрцитивную силу и ширину линии ФМР

4.1.6 Влияние температуры отжига на магнитные свойства

4.2 Эпитаксиальные пленки Fe/Mg0(001) и Fe/GaAs(001)

4.2.1 Параметры роста пленок

4.2.2 Морфология поверхности пленок выращенных при скорости 0.1 нм/мин

4.2.2.1 Пленки Fe/Mg0(001)

4.2.2.2 Пленки Fe/GaAs(001)

4.2.3 Влияние скорости напыления на магнитные параметры пленок

4.3 Выводы

Глава 5 Возможные применения поликристаллических, текстурированных и эпитаксиальных пленок ФМ для задач совершенствования твердотельных устройств микро- и наноэлектроники на принципах магноники и

спинтроники

5.1 Полосно-заграждающий фильтр на основе волновода нагруженного

ферромагнитной пленкой: возможности оптимизации

5.2 Среда для магнитной записи (патент№ 2391717)

5.3 Магнитосопротивление текстурированых пленок N¡/8102/81 и эпитаксиальных Бе/М§0(001)

5.4 Выводы

Заключение

Список литературы

Основные сокращения и обозначения

МРПТ - магнетронное распыление на постоянном токе

МП - молекулярный пучок

Аг - аргон

Ni - никель

Fe - железо

Со - кобальт

Си - медь

ОЧ - особой чистоты

СВЧ - сверхвысокая частота

ФМ - ферромагнитный металл

ФМР - ферромагнитный резонанс

ВМ - вибромагнитометрия

СЗМ - сканирующая зондовая микроскопия

СТМ - сканирующая туннельная микроскопия

АСМ - атомно - силовая микроскопия

МСМ - магнитно - силовая микроскопия

ДС - доменная структура

ПДС - полосовая доменная структура

AMP - анизотропное магнитосопротивление

АКФ - автокорреляционная функция

ФМ - ферромагнитный металл

ДБЭ - дифракция быстрых электронов

г.ц.к. - гранецентрированная кубическая кристаллическая решетка

о.ц.к - объемноцентрированная кубическая кристаллическая решетка

г.п.у. - гексагональная плотноупакованная кристаллическая решетка

ДН - ширина линии ферромагнитного резонанса, Э

4яМ5 - эффективная намагниченность насыщения, кГс

Нс- коэрцитивная сила, Э

Ннас - поле насыщения, Э

На - поле перпендикулярной анизотропии, Э

Мг - остаточная намагниченность

Ms- намагниченность насыщения

Ki - константа кубической анизотропии, эрг/ см3

Ku - константа одноосной плоскостной анизотропии, эрг/ см3 ц-магнитный момент, EMU v - скорость роста пленки d - толщина пленки, нм

0 - угол между выделенным направлением в плоскости пленки и направлением

внешнего магнитного поля, град а - среднеквадратичная шероховатость поверхности, нм £ - средний латеральный размер неоднородности на поверхности пленки, нм е - отношение вертикального размера зерна д к латеральному размеру ^ b - постоянная решетки кристаллической структуры, нм

a[hki] - межплоскостное расстояние в кристаллографическом направлении [hkl], нм

Aa^hki]— изменение межплоскостного расстояния в кристаллографическом направлении [hkl],

I(hki) — интенсивность дифракционной линии в направлении [hkl]

Y<hki> - модуль Юнга в кристаллографическом направлении <hkl>, ГПа

UM - напряжение смещение, подаваемое на мишень, В

исм - напряжение смещение, подаваемое на подложку, В

1М - ток, протекающий в цепи мишень -"земля" , А

1СМ - ток, протекающий в цепи подложка -"земля", А

W - мощность распыления, W = IM х UM, Вт

РАг - давление рабочего газа аргона во время осаждения пленки, Па

Р- давление остаточной атмосферы в вакуумной камере, Па

Ts - температура подложки во время осаждения пленки, °С

Та - температура отжига пленки, °С

Тс - температура Кюри, °С

у - поверхностная энергия, Дж/м (эрг/см )

Еа - энергия активации поверхностной диффузии, эВ

L - расстояние между мишенью и подложкой, мм

d* - критическая толщина

D - скорость поверхностной диффузии

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модификация структурных и магнитных свойств тонких пленок ферромагнитных металлов, наносимых на аморфные и монокристаллические подложки для приборов магнитоэлектроники»

Введение

Тонкие пленки и структуры на их основе, обладают рядом уникальных физических и химических свойств не встречающихся у объемных материалов[1-7], что делает их актуальным объектом экспериментального и теоретического исследования уже не одно десятилетие [8-18]. Особое место в этих исследованиях занимают пленки ферромагнитных 3-й металлов (ФМ) -железо (Ре), никель (N0 и кобальт (Со) [19] - в связи с возможностями их использования в устройствах твердотельной электроники (устройства обработки и хранения информации [2023], полосно-заграждающие фильтры и фазовращатели), в качестве катализаторов роста углеродных нанотрубок [24], ориентирующих покрытий для роста пленок графена [25-26], пленок различных металлов, диэлектриков и полупроводников [27-32], перспективных для использования в устройствах твердотельной микро - и наноэлектроники на принципах магноники и спинтроники. Наряду с этим, ферромагнитные пленки и многослойные структуры на их основе предоставляют качественно новые возможности для оптимизации и миниатюризации компонентной базы твердотельной микроэлектроники и разработки сенсоров магнитного поля, токовых генераторов СВЧ, спиновых транзисторов и других твердотельных устройств, основанных на спиновом транспорте.

Однако, каждая из перечисленных выше потенциальных областей приложения тонких ФМ пленок, накладывает, определенные ограничения на свойства, которыми они должны обладать.

Свойства пленок существенным образом определяются их микроструктурным строением [33-36], кристаллической структурой и кристаллографической ориентацией (текстурой) [3739], которые, в свою очередь, зависят от метода получения пленки, выбора технологических режимов напыления [40—44], материала подложки [45,46] и состояния ее поверхности [47]. Существенное влияние на свойства ФМ пленок также оказывает размерный эффект [48-50].

По строению кристаллической структуры пленки можно разделить на 4 класса: аморфные пленки, поликристаллические пленки, текстурированные пленки (т.е. поликристаллические пленки с преимущественной кристаллографической ориентацией зерен в выделенном направлении) и эпитаксиальные пленки.

К настоящему времени выполнен большой объем исследований, касающихся получения и исследования свойств эпитаксиальных пленок ФМ металлов и структур на их основе, полученных осаждением в сверхвысоком вакууме на ориентирующие подложки (см., например, обзоры [31,32]. В ряде случаев, когда выделенное кристаллографическое направление имеет принципиальное значение [28,51], альтернативой эпитаксиальным пленкам могут выступать текстурированные пленки [52], которые по магнитным характеристикам, таким как ширина линии ФМР, намагниченность насыщения и величина коэрцитивной силы зачастую не

уступают эпитаксиальным пленкам[53,54]. При этом для получения текстурированных пленок не требуется ориентирующая поверхность подложки и сверхвысокий вакуум. В этой связи, изучение механизмов управления кристаллической структурой и текстурой тонких ферромагнитных пленок на неориентирующих подложках представляет интерес как уникальная возможность управления их магнитными и резистивными свойствами [55]. А с точки зрения практических приложений, управление текстурой и микроструктурой пленок [56], дает дополнительные возможности для построения на их основе как многослойных, так и латеральных микро - и наноструктур. Например, использование текстурированных пленок ФМ в качестве подслоя позволяет получать хорошо ориентированные железо - платиновые сплавы, обладающие высокой энергией перпендикулярной магнитной анизотропии (ПМА) и перспективные для создания твердотельных сред с перпендикулярной магнитной записью [28]. Нужно отметить, что кристаллографическая ориентация (текстура) пленок также влияет на их твердость, адгезию и механическую износостойкость [57], каталитическую активность и способность к окислению [58,59], что дает дополнительные возможности для создания на основе текстурированных пленок ФМ латеральных туннельных наноструктур. Кроме того, в туннельных магниторезистивных структурах величина магнитосопротивления может существенно определяться кристаллографической ориентацией ФМ электродов [60].

На сегодняшний день, методам получения и изучению свойств текстурированных пленок ФМ металлов было посвящено значительное число работ [1,5,12,28,33,42,55-57,61-85]. Несмотря на длительный период исследований, условия формирования определенной текстуры и микроструктуры пленок Бе, Со и № на аморфной подложке и их влияние на магнитные свойства пленки до сих пор остаются актуальным предметом исследования.

Нужно отметить, что необходимым условием для практического применения тонких пленок и структур на их основе в твердотельных электронных устройствах является высокая повторяемость свойств получаемых пленок. . На сегодняшний день наиболее распространенными методами получения тонких пленок ФМ с высокой повторяемостью свойств являются методы вакуумного осаждения. В значительной степени это обусловлено тем, что, в отличие от методов электрохимического или плазмохимического осаждения, методами вакуумного осаждения удается получать пленки толщиной от долей нанометра до сотен нанометров с низким содержанием примесей, а подбором параметров напыления, можно легко и с высокой точностью управлять скоростью осаждения, толщиной пленки и ее физическими свойствами, в частности ее микроструктурой, кристаллической структурой и кристаллографической ориентацией.

Среди методов вакуумного осаждения пленок ФМ металлов широкое распространение получили методы плазменного и пучкового осаждения, в частности метод магнетронного

распыления на постоянном токе (МРПТ) [86,87] и метод осаждения из молекулярного пучка (МП) [8]. Популярность' метода МРПТ в значительной степени обусловлена простотой его технической реализации, высокой производительностью и возможностью получения пленок в условиях среднего и высокого вакуума Ю-1 - Ю-5 Па при скоростях осаждения единицы и десятки нанометров в минуту, а метода МП - возможностью получения эпитаксиальных или поликристаллических пленок толщиной от долей нанометра при скоростях осаждения от 0.01 нанометра в минуту.

Основными технологическими параметрами, влияющими на свойства растущей пленки, получаемой методами МРПТ и МП, являются: базовое давление, давление рабочего газа РАг во время напыления и его состав [61,88,89], материал подложки [37], температура Т8 подложки во время напыления [42,55,56,62,90], температура отжига пленки Та [56,63], рабочее напряжение им, ток разряда 1м, напряжение смещения исм, подаваемого на подложку и ток смещения 1см [33, 66, 62, 90, 91], скорость напыления V и параметры поверхности подложки, в частности ее шероховатость а [47]. Эти параметры непосредственно определяют энергию атомов распыленного материала и их миграционную способность на поверхности подложки и, следовательно, оказывают влияние на процесс формирования пленок с определенной кристаллической структурой и микроструктурой. В подавляющем большинстве случаев методом магнетронного распыления на постоянном токе удается получать аморфные, поликристаллические или текстурированные пленки. При этом, эпитаксиальные пленки методом МРПТ можно вырастить только в тех случаях, когда базовый вакуум не превышает давлении 10~5- Ю-7 Па [51,92,93], что приближает его к методу МП, но не является типичным для метода МРПТ.

Нужно отметить, что важным физическим параметром пленок, который определяет их свойства, независимо от метода получения, микроструктуры и кристаллического строения пленки, является толщина пленки. При этом, одним из наиболее значимых параметров микроструктуры пленки, который существенно зависит от ее толщины и определяет возможность' применения пленок в различных планарных твердотельных микро - и наноструктурах (полосно-заграждающие фильтры, фазовращатели) и их оптимизации, является шероховатость поверхности пленки. Известно, что шероховатость поверхности тонких ФМ пленок оказывает влияние на их коэрцитивность, магнитосопротивление, доменную структуру, ширину линии ферромагнитного резонанса (ФМР) и вид спектра ФМР [94-99].

На сегодняшний день, перспективы использования ферромагнитных пленок никеля (N1), кобальта (Со) и железа (Бе) в твердотельных устройствах микро — и наноэлектроники во многом связаны с возможностью совместить хорошо развитые методы плазменного осаждения (МРПТ) и осаждения из молекулярного пучка с полупроводниковыми технологиями [100]. Это

предполагает, в частности, получение пленок ФМ на подложках кристаллического GaAs, MgO и на аморфных поверхностях окисленного кремния - SiCVSi. При этом, получение текстурированных пленок ФМ с различными кристаллографическими ориентациями на неориентирующей подложке представляет определенную проблему, поскольку в отсутствии ориентирующего влияния подложки прежде всего формируются пленки с такой преимущественной кристаллографической ориентацией (текстурой), которая имеет минимальную поверхностную энергию у. Для Ni, имеющего гранецентрированную кубическую (г.ц.к.) решетку, минимальной энергией поверхности обладает плоскость (111) (уЫ,(П1)< yN'(ioo)< YNl(iio))[101], а для Fe с объемноцентрированной кубической (о.ц.к.) решеткой выполняется соотношение yFe(iiO)< yFe(ioo)< yFe(iii) [101]. Получить пленки Ni и Fe с текстурой (100) удается, если увеличение поверхностной энергии пленок с ориентацией (100) будет скомпенсировано меньшей энергией упругих деформаций пленки [52]. При использовании технологии МРПТ этого можно добиться за счет изменения энергии адатомов ФМ на поверхности подложки SiC^/Si изменением давления рабочего газа Рдг, напряжения смещения исм и температуры подложки Ts во время напыления, скорости осаждения v или напряжения на магнетроне UM, либо путем отжига пленок с наименьшими значениями у при температурах Та [8]. Ранее было показано, что изменения текстуры пленок Ni и Fe на подложках SiCVSi можно добиться осаждением на нагретые TS>500°C [56] подложки, изменением скорости v [28] или отжигом пленок после осаждения [68]. Однако влияние параметров Рдг и UCM на изменение текстуры и магнитные свойства (намагниченность насыщения 4nMs, ширину линии ферромагнитного резонанса (ФМР) ДН, коэрцитивную силу Нс и прямоугольность Mr/Ms петли гистерезиса) пленок Ni и Fe к моменту начала работы оставалось мало изученным.

Применительно к пленкам Со, полученным методом МРПТ на не ориентирующих подложках, возможность изменения текстуры при варьировании технологических параметров осаждения изучалась лишь применительно к пленкам а-Со с гексагональной плотно упакованной (г.п.у.) кристаллической структурой [83]. О получении методом МРПТ на подложках Si02/Si текстурированных пленок Р~Со(200) с г.ц.к. кристаллической структурой ранее не сообщалось. Также не была изучена возможность изменения кристаллической структуры пленки а-Со(002) на (3-Со(200) за счет отжига.

Кроме того, влияние кристаллографической ориентации на значения параметров шероховатости ст и £ для текстурированных пленок ФМ металлов полученных методом МРПТ ранее не обсуждалось.

Нужно отметить, что для эпитаксиальных и поликристаллических пленок Fe, полученных осаждением из молекулярного пучка на ориентирующих подложках GaAs(100) и MgO(lOO) и неориентирующих подложках Si02/Si и обладающих кластерной структурой поверхности, не

проводилось исследования зависимости АН и констант одноосной плоскостной и кубической анизотропии от толщины пленки.

Таким образом, разработка и исследование физико-технологических принципов модификации поверхности, текстуры, кристаллической структуры, магнитных свойств, а также совершенствования параметров тонких ФМ пленок, наносимых методами плазменного или пучкового осаждения, является актуальной областью исследования и предоставляет дополнительные перспективы развития таких областей науки как физическая электроника и твердотельная электроника.

Цель работы заключалась в выявлении закономерностей формирования текстуры, микроструктуры, морфологии поверхности и магнитных свойств тонких пленок ферромагнитных металлов (Ni, Со, Fe), наносимых методом магнетронного распыления на постоянном токе на подложки SiC>2/Si(100), перспективных для совершенствования твердотельных устройств магнитоэлектроники, а также в изучении СВЧ диссипативных свойств эпитаксиальных пленок Fe/GaAs(100) и Fe/Mg0(100) и поликристаллических пленок Fe/Si(VSi, полученных осаждением из молекулярного пучка и перспективных для оптимизации функциональных СВЧ устройств.

Для достижения поставленных целей в работе решаются следующие основные задачи исследования:

1. Исследование закономерностей формирования текстуры и микроструктуры пленок ФМ в зависимости от параметров магнетронного распыления: давления рабочего газа, скорости осаждения, напряжения смещения на подложке и температуры подложки.

2. Исследование влияния отжига на структурное строение и параметры ФМ пленок.

3. Исследование зависимости структурных и магнитных свойств пленок от толщины.

4. Определение возможностей оптимизации параметров твердотельных устройств магнитоэлектроники за счет использования текстурированных пленок ФМ.

Научная новизна работы. Основные научные результаты, включенные в диссертационную работу, являются новыми и получены впервые, в частности:

1. Впервые определены закономерности влияния давления рабочего газа и полярности напряжения смещения подложки на модификацию текстуры, микроструктуры, поверхности и магнитных свойств тонких ферромагнитных пленок Ni и Fe, наносимых магнетронным распылением на постоянном токе на подложки Si02/Si. Показано, что снижением давления рабочего газа с 1.33 Па до 0.09 Па или изменением полярности напряжения смещения на подложке можно добиться смены текстуры Ni(lll) на Ni(200) и Fe(110) на Fe(200), намагниченности которых близки к значениям для объемных материалов, что позволяет использовать такие пленки при разработке и оптимизации устройств магнитоэлектроники,

например, в качестве ориентирующего подслоя при нанесении сплава FePt(OOl) или структур Ni(100)/Cu, обладающих высокой энергией перпендикулярной магнитной анизотропии и применяемых при создании магниторезистивных датчиков.

2. Впервые показано, что -при магнетронном осаждении пленок C0/SÍO2/SÍ при давлении рабочего газа 0.09-0.13 Па формируются пленки 0-Со с г.ц.к. кристаллической структурой и текстурой (200), существенного улучшения которой можно добиться за счет напыления на нагретую подложку, либо при положительном напряжении смещения на подложке, причем в последнем случае шероховатость пленки в разы меньше, что позволяет использовать такие пленки в качестве ориентирующего подслоя при создании многослойных структур Co/Pd, Co/Pt, Со/Си, обладающих высокой энергией перпендикулярной магнитной анизотропии и имеющих перспективу применения при разработке магниторезистивных датчиков.

3. Экспериментально показано, что формирование текстуры (200) в пленках Р~Со, Ni и Fe на подложках SÍO2/SÍ, обусловлено увеличением миграционной способности адатомов по подложке за счет снижения давления рабочего газа или подачи положительного напряжения смещения на подложку.

4. Впервые показано, что формирование полосовой доменной структуры в пленках Ni(200)/Si02/Si при увеличении толщины пленки обусловлено структурной неоднородностью по толщине пленки, которая при превышении толщины пленки d выше некоторой критической d* (d>d*) проявляется в возникновении столбчатой микроструктуры в приповерхностном слое толщиной S^d-d*, при этом толщина d* определяется ростовыми параметрами.

5. Для текстурированных и эпитаксиальных пленок ФМ в зависимости диссипативного параметра ДН от толщины пленки d установлено наличие минимума при толщине пленки dmin , что позволяет оптимизировать характеристики устройств обработки сигналов СВЧ при использовании ФМ пленок. Наличие минимума зависимости AH(d) связывается с увеличением размера зерна пленки, что приводит к возникновению вклада механизма двухмагнонного рассеяния в затухание СВЧ колебаний намагниченности.

Практическая значимость работы заключается в том, что для пленок Ni, Fe и Со нанесенных методом магнетронного распыления на постоянном токе в атмосфере аргона на подложки SÍO2/SÍ:

- Определены области давлений рабочего газа и напряжения смещения на подложке, при которых формируются текстурированные пленки Ni(lll), Ni(200), Fe(110), Fe(200), а также пленки а-Со(002) с г.п.у. кристаллической структурой и р~Со(200) с г.ц.к. структурой, что представляет интерес для создания устройств твердотельной электроники на принципах спинтроники и магноники, в частности, при создании или оптимизации многослойных структур на основе текстурированных ФМ пленок.

- Получены тонкие (сМО нм) пленки Си(200) на подложке Ni(200)/Si(VSi, что позволяет использовать разработанную технологию нанесения текстурированных пленок ФМ в качестве ориентирующих слоев при создании многослойных структур Ni/Cu, обладающих высокой энергией перпендикулярной анизотропии и перспективных для создания магниторезистивных датчиков.

- Установлены интервалы значений давления рабочего газа, напряжения смещения на подложке, температуры нагрева подложки и отжига осажденных ферромагнитных пленок, при которых формируются тонкие текстурированные пленки Ni, Fe, Со с заранее заданными значениями намагниченности насыщения, ширины линии ФМР, формой петли перемагничивания, доменной структурой, а также шероховатости поверхности. Модификация свойств поверхности, управление структурными и магнитными параметрами тонких ферромагнитных пленок предоставляет дополнительные возможности для разработки и совершенствования устройств магнитоэлектроники, в частности магниторезистивных датчиков. - Исследованы магнитные свойства, микроструктурное строение и параметры морфологии поверхности текстурированных пленок Fe(llO), Fe(200), Ni(lll), Ni(200), a-Co(002) и P~Co(200) в диапазоне толщин 8-400 нм, что позволяет оптимизировать параметры тонких ФМ пленок и многослойных туннельных структур на их основе, перспективных для создания элементов магниторезистивной памяти.

Достоверность результатов проведенных исследований, научных положений и выводов подтверждается высокой повторяемостью экспериментальных результатов, использованием стандартных методов исследования и аппаратуры, обсуждением результатов на многочисленных конференциях и согласием полученных результатов с результатами работ других авторов.

Апробация работы: Материалы диссертации докладывались на научных семинарах СФ ИРЭ РАН, представлялись на международных конференциях: " Functional Materials" ( Украина, Партенит, 2005, 2007, 2009, 2011, 2013); "Актуальные проблемы физики твердого тела, ФТТ-2013" (Беларусь, Минск, 2013); "Вакуумная наука и техника" (Украина, Судак 2005, 2011, 2012, 2013); " Intermag - 2006" (USA, SanDiego, 2006); на международных симпозиумах: "Spin waves- 2009" (Россия, Санкт- Петербург, 2009); "MISM- 2011" (Россия, Москва, 2011); "Тонкие пленки в оптике и наноэлектронике - 2006" (Украина, Харьков, 2006); на всероссийских конференциях " Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика" (Россия, Саратов, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010,2011,2012, 2013), "Современные достижения бионаноскопии" (Россия, Москва, 2007), а также представлялись на конкурсе научных работ молодых ученых им. Ивана Анисимкина (Россия, Москва, ИРЭ РАН, 2006, 2007, 2009, 2011, 2013).

По теме диссертации опубликованы 14 статей в рецензируемых журналах из перечня ВАК, а также 30 тезисов докладов в трудах всероссийских и международных конференций. Получены 3 патента РФ.

Методология и методы исследования: В ходе выполнения диссертационной работы использовались следующие методы экспериментального исследования: для формирования пленок применялись методы магнетронного распыления на постоянном токе в высоком вакууме и метод осаждения из молекулярного пучка в сверхвысоком вакууме. Для количественного исследования параметров морфологии поверхности выращенных пленок использовались методы атомно-силовой и туннельной микроскопии. Среднеквадратичная шероховатость поверхности подложек и пленок, а также латеральные размеры неоднородности поверхности оценивалась по результатам математической обработки данных АСМ И СТМ с использованием программного обеспечения Image Analysis 2.0. Для исследования микроструктурного строения пленок по толщине и изучения топографии поверхности пленок использовался метод сканирующей электронной микроскопии. Для изучения кристаллического строения пленок применялся метод рентгеноструктурного анализа в геометрии Брэгга-Брентанно и метод дифракции быстрых электронов на отражение. Для построения петель гистерезиса и определения коэрцитивной силы, остаточной намагниченности и намагниченности насыщения использовался метод вибромагнитометрии при комнатной температуре. Исследование доменной структуры пленок производилось методом магнито-силовой микроскопии на воздухе. Исследование СВЧ свойств выращенных пленок производилось методом ферромагнитного резонанса на частоте 9.8 ГГц при комнатной температуре. Определение толщины пленок производилось методом профилометрии.

Использование данных методов осаждения позволяло получать пленки с высокой повторяемостью свойств, а использование указанных методов исследования позволяло проводить изучение свойств выращенных пленок на современном уровне.

Личный вклад автора диссертационной работы заключался в разработке и реализации физико-технологических методов формирования пленок Ni, Fe и Со с определенной кристаллической структурой, микроструктурой и кристаллографической ориентацией, проведении экспериментального исследования магнитных свойств, параметров морфологии поверхности и микроструктуры пленок, а также в обобщении и анализе полученных результатов.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка. Общий объем диссертации составляет 230 страниц, в том числе 119 рисунков и 7 таблиц. Библиографический список включает 220 наименований.

В соответствии с полученными результатами на защиту выносятся следующие научные положения:

1 - Для пленок Ni, наносимых магнетронным распылением на постоянном токе на подложки SiCVSi, изменение давления Ar в диапазоне 1.3-0.09 Па или полярности напряжения смещения на подложке UCM ~ -300...300 В приводит к модификации текстуры пленок Ni с (111) на (200). Значения намагниченности насыщения пленок Ni(lll), нанесенных при низких давлениях аргона при напряжении смещения -300B<UCM<-50B, соответствуют намагниченности объемного Ni, тогда как для N¡(200) всегда оказываются на 10-15% меньше. При этом минимальные значения ширины линии ферромагнитного резонанса достигаются в пленках Ni(200) при положительном напряжении смещения на подложке.

2. В пленках Ni(200) толщиной d большей критической d* микроструктура меняется с квазиоднородной на столбчатую в приповерхностном слое толщиной 5~d-d*. Такая толщинная неоднородность микроструктуры сопровождается возникновением полосовой доменной структуры, переходом от прямоугольных петель гистерезиса к закритическим и ростом коэрцитивной силы Нс в несколько раз.

3. Для пленок Fe, наносимых магнетронным распылением на постоянном токе на подложки SiCVSi, изменение давления РдгВ диапазоне 1.3-0.09 Па или полярности напряжения смещения на подложке UCM ~ -300..-.300 В приводит к модификации текстуры пленок Fe с (110) на (200), что сопровождается изменением микроструктуры со столбчатой на квазиоднородную, но не приводит к изменению прямоугольности петли гистерезиса. Намагниченность насыщения пленок Fe(l 10) и Fe(200) толщиной d>75 нм, нанесенных при давлении рабочего газа 0.09-0.13 Па и напряжении смещения подложи |UCM| >50 В, принимает значения для объемного материала. При этом пленки Fe(200) и Fe(l 10) имеют значения ширины линии ФМР ДН=20-30 Э, что соответствует значениям для эпитаксиальных пленок.

4. Для пленок Со, наносимых магнетронным распылением на постоянном токе на подложки SiCVSi, изменение давления аргона в диапазоне 1.3-0.09 Па или полярности напряжения смещения на подложке UCM ~ -150...200 В приводит к смене кристаллической структуры с г.п.у. а-Со(002) на г.ц.к. ß-Co(200). Аналогичная модификация кристаллической структуры реализуется отжигом пленок а-Со(002), нанесенных при давлении аргона Рдг^О.ОЭ Па и отрицательном напряжении смещения на подложке. Текстурированность пленок ß-Co(200) значительно увеличивается при осаждении на нагретую или находящуюся при положительном напряжении смещения подложку, причем в последнем случае шероховатость пленок в разы меньше.

5. Значения диссипативного параметра АН эпитаксиальных и текстурированных ФМ пленок в зависимости от толщины пленки характеризуются минимумом при толщинах d=dmin, наличие

которого связано с включением механизма двухмагнонного рассеяния в пленках толщиной d>dmin.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. В конце каждой главы имеется раздел "выводы", в котором суммируются результаты, полученные в данной главе.

Во введении обоснована актуальность разработки методов получения и исследования свойств текстурированных пленок ферромагнитных 3-d металлов (Ni, Fe,Со) и сформулирована цель работы.

В первой главе исследовано влияние режимов осаждения на формирование текстурированных пленок Ni(200) и Ni(lll) и проведено изучение их кристаллической структуры, микроструктуры, морфологии поверхности и магнитных свойств. В разделе 1.3 приведено описание режимов получения пленок. В разделе 1.4 обсуждается влияние параметров Рдг и Ts на формирование текстуры, микроструктуры и магнитные свойства пленок Ni. В подразделе 1.4.5 рассмотрены магнитные свойства пленок выращенных при различных РАг. Показывается взаимосвязь микроструктурного строения пленки с ее доменной структурой и петлями перемагничивания. В разделе 1.5 обсуждается влияние отжига пленок Ni(200) на текстуру пленки, величину межплоскостного расстояния, размера зерна и шероховатости поверхности, намагниченности насыщения и ширины линии ФМР. В разделе 1.7 описывается влияние величины и знака напряжения смещения на подложке на формирование пленок с текстурой (111) и (200), их микроструктуру и магнитные. В разделе 1.8 проводится сравнительный анализ кристаллической структуры, магнитных свойств и морфологии поверхности пленок Ni(lll) и Ni(200) с d=8-400 нм, выращенных при различных напряжениях смещения на подложке. В разделе 1.9 обсуждается ориентированный рост пленок меди Си(200) на подложках Ni(200)/Si02/Si.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Никулин, Юрий Васильевич, 2014 год

Список литературы

1. Haycock, P. W. Remanence studies of cobalt thin films exhibiting inverse hysteresis / P. W. Haycock, M. F. Chioncel, J. Shah // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2002. - № 242. -P. 1057.

2. Lu, H. M. Saturation magnetization of ferromagnetic and ferromagnetic nanocrystals at room temperature / H. M. Lu, W. T. Zheng and Q. Jiang // J. Phys. D: Appl. Phys. -2007. - № 40. - P. 320.

3. Ohtake, M. Preparation and characterization of Co single-crystal thin films with hep, fee and bcc structures / M. Ohtake, O. Yabuhara, J. Higuchi, M. Futamoto // Journal of Appl.Phys . - 2011. -№ 109.-P. 07C105-1.

4. Wong, J. I. Tailoring Interlayer exchange coupling of ferromagnetic films across MgO with Fe nanoclusters / J. I. Wong, L. Ramirez, A. G. Swartz, A. Hoff, W. Han, Y. Li, R. K. Kawakami // Phys. Rev. B. - 2010. -№ 81. - P.094406 - 1.

5. Munoz-Martin, A. Anomalous magnetic behavior of iron thin films prepared by dc-sputtering at very low temperatures / A. Munoz-Martin, C. Prieto, C. Ocal , J.L. Martinez // Scripta mater. -2000.-№43.-P. 919.

6. Wang, W.T. Nonlinear optical properties of thin iron films grown on MgO (100) by pulsed laser deposition / W.T. Wang, D.Y. Guan, G. Yang, G.Z. Yang, Y.L. Zhou, H.B. Lu, Z.H. Chen // Thin Solid Films. - 2005. - № 471. -P. 86.

7. Kneedler, E. M. Influence of substrate surface reconstruction on the growth and magnetic properties of Fe / E. M. Kneedler, В. T. Jonker, P. M. Thibado, R. J. Wagner, В. V. Shanabrook, and L. J. Whitman // Phys. Rev. B, - 1997. - V. 56. - № 13. -P. 8163.

8. Технология тонких пленок: справочник в 2 т./ под ред. JI. Майссела и Р. Глэнга. - М.: Советское радио , 1977, - 1, 2т.

9. Gester, М. Thickness-dependent in-plane magnetic anisotropy in epitaxial Fe films on GaAs substrates / M. Gester, C. Daboo, R.J. Hicken, S.J. Gray, J.A.C. Bland // Thin Solid Films. - 1996. -№275.-P. 91.

10. Jantz, W. Investigation of single crystal Fe films grown by MBE on GaAs substrates / W. Jantz, G. Rupp, R.S. Smith, W. Wettling and G. Bayreuther // IEEE Transactions on magnetics. -1983.-V. 19. -№. 5.-P.1859.

11. Hehn, M. Nanoscale magnetic domain structures in epitaxial cobalt films / M. Hehn, S. Padovani, K. Ounadjela, and J. P. Bucher // Phys. Rev. B. - 1996. - V.54. - №.5 - P. 3428.

12. Yelon, A. Fiber Texture and Magnetic Anisotropy in Evaporated Iron Films / A. Yelon, R. Asik, R. W. Hoffman // J. Appl. Phys. - 1962. -V. 33. - № 3 - P. 949.

13. Miiller, К. H. Dependence of thinfilm microstructure on deposition rate by means of a computer simulation / К. H. Miiller // J. Appl. Phys. -1985. - № 58. -P. 2573.

14. Huang, H. An atomistic simulator for thin film deposition in three dimensions / H. Huang, G.H. Gilmer, T. Diaz de !a Rubia // J. Appl. Phys , - 1998. -V. 84. -№7. -P. 3636.

15. Huang, H. Texture competition during thin film deposition — effects of grain boundary migration / H. Huang, G.H. Gilmer // Computational Materials Science. -2002. -№ 23. -P. 190.

16. Pao, C.-W Atomistic simulations of stress and microstructure evolution during polycrystalline Ni film growth / C.-W. Pao, S.M. Foiles, E.B. Webb, D. J. Srolovitz, J.d A. Floro // Phys. Rev. B. -2009. -№79, - P. 224113-1.

17. Thornton, J.A. High rate thick film growth / John A. Thornton // Ann. Rev. Mater. Sci. -1977.-№7.-P. 239.

18. Guenther, K.H. Revisiting structure zone models for thin film growth / К. H. Guenther // SPIE. Modeling of Optical Thin Films - 1990. - V. 1324. - № 11. - P. 2.

19. Химическая энциклопедия, т. 1-5, M.: Советская энциклопедия, 1988.

20. Prinz, G.A. Magnetoelectronics / G.A. Prinz // Science. -1998. V.282. - P. 1660.

21. Prinz, G.A. Magnetoelectronics applications/G.A. Prinz // JMMM.-l999.-№200. - P.57.

22. Yuasa, S. Giant room-temperature magnetoresistance in single-crystal Fe/MgO/Fe magnetic tunnel junctions / S. Yuasa, T. Nagahama, A. Fukushima, Y. Suzuki, K. Ando // Nature materials. -2004.-V. 3.-P.868.

23. Gregg, J.F. Spin electronics - a review / J. F. Gregg, I. Petej, E. Jouguelet, C. Dennis // J. Phys. D: Appl. Phys. -2002. -V. 35. - P. R121.

24. Kim, J. Growth and field emission of carbon nanotubes on electroplated Ni catalyst coated on glass substrates / J. Kim, K. No, C.J. Lee // JAP. - 2001. - V.90. - № 5. - P. 2591.

25. Takahashi, K. In situ scanning electron microscopy of graphene growth on polycrystalline Ni substrate / K.Takahashi, K.Yamada, H.Kato, H.Hibino, Y.Homma // Surface Science. - 2012. -№606. - P.728.

26. Reina, A. Large Area, Few-Layer Graphene Films on Arbitrary Substrates by Chemical Vapor Deposition / A. Reina, X. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. Son, V. Bulovic, M. S. Dresselhaus, J. Kong Large Area, Few-Layer // Nano Letters. — 2009. — V. 9. №. 1. -P.3

27. Чеботкевич, JI.А. Влияние кристаллической структуры и межслоевой обменной связи на коэрцитивную силу Со/Си/Со-пленок / Л. А. Чеботкевич, Ю. Д. Воробьев, А.С. Самардак, А. В. Огнев // ФТТ. - 2003 . - Т .45. -Вып. 5, - С. 863.

28. Nakagawa, S. Highly (0 0 1) oriented FePt ordered alloy thin films fabricated from Pt(l 0 0)/Fe(l 0 0) structure on glass disks without seed layers / S. Nakagawa, T. Kamiki // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2005. - №287. - P. 204-208

29. Ji, N. Epitaxial high saturation magnetization FeN thin films on Pe(001) seeded GaAs(OOl) single crystal wafer using facing target sputterings / N. Ji, Y. Wu, J.-P. Wang // J. Appl. Phys. - 2011. -V.109. - P.07B767-1.

30. Pinheiro, L. M. P. Structure, morphology and composition of thin Pd and Ni films deposited by dc magnetron sputtering on polycrystalline Ni and Pd foils / L. M. P. Pinheiro, S. S. Maluf, A. L. Gobbi, P. I. Paulin—Filho, M. C. A. Fantini, P. A. P. Nascente // J. Phys. D: Appl. Phys. -2005. -V. 38. -P. 4241.

31. Martinez Boubeta, C. Epitaxy, magnetic and tunnel properties of transition metal/MgO(001) heterostructures / C. Martinez Boubeta, J.L.Costa-Kramer, A. Cebollada // J.Phys.: Condens. Matter. -2003.-V.15.-P. R1123.

32. Vaz, C. A. F. Magnetism in ultrathin film structures / C. A. F. Vaz, J.A.C. Bland, G. Lauhoff // Rep. Prog. Phys. - 2008. - V.71. - P. 056501.

33. Gai, P.L. Structural variations in nanocrystalline nickel films / P. L. Gai, R. Mitra, J. R.Weertman // Pure Appl. Chem. - 2002. - Vol. 74, - №. 9, -P. 1519.

34. Lintymer, J. Glancing angle deposition to control microstructure and roughness of chromium thin films / J. Lintymer, N. Martin, J.-M. Chappe, J. Takadoum // Wear. -2008. -V. 264. -P. 444.

35. Otiti, T. Anisotropic optical, magneti and electrical properties of obliquely evaporated Ni films / T. Otiti, G.A.Niklasson, P. Svedlindh, C.G.Grangvist // Thin Solid Films. - 1997. -V. 307. -P. 245.

36. Yi, J.B. An investigation of structure, magnetic properties and magnetoresistance of Ni films prepared by sputtering / J.B. Yi, Y.Z. Zhou, J. Ding, G.M. Chow, Z.L. Dong, T. White, X.Y. Gao, A.T.S. Wee, X.J. Yu // JMMM. -2004. -V. 284. - P.303.

37. Kim, H.J. Evolution of surface morphology during Fe/Si(l 11) and Fe/Si(001) heteroepitaxy / H. J. Kim, D.Y. Noh, J. H. Je, Y. Hwu // Phys. Rev. B. - 1999.- V.59. -№ 7. -P. 4650.

38. Gubbiotti, G. Thickness dependence of magnetic anisotropy in thin Ni films electrodeposited onto the (011) and (001) surfaces of n-GaAs / G. Gubbiotti, G. Carlotti, S. Tacchi, Y.-K. Liu, C. Scheck, and R. Schad, G. Zangari // J.Appl.Phys. -2005. -V. 97. -P.10J102-1.

39. Hameed, S. A study of disordered stripe magnetic domains observed in epitaxial Ni films / S. Hameed, P. Talaga, R. Naik, V.M. Naik, L.E. Wenger//JMMM-2002.-V.242-245.-P. 1264.

40. Marrows, C. H. Damage caused to interlayer coupling of magnetic multilayers by residual gases / C. H. Marrows, B. J. Hickey, M. Herrmann, S. McVitie, J. N. Chapman, M. Ormston, A. K. Petford-Long, T. P. A. Hase, B. K. Tanner // PRB. - 2000. -V. 61. - №6. -P.4131.

41. Zeng, X. T. Effects of discharge pressure on the properties of Ag/Ni superlattices prepared by facing-target sputtering / X. T. Zeng, H. K. Wong // JAP. -1996. -V.79. - P.6279.

42. Priyadarshini, B.G. Structural and morphological investigations on DC-magnetron-sputtered nickel films deposited on Si (100) / B. G. Priyadarshini, S. Aich, M. Chakraborty // J. Mater. Sci. -2011.-V. 46.-P.2860.

43. Javed, A. Effect of growth parameters on the structure and magnetic properties of thin polycrystalline Fe films fabricated on Si(100) substrates / A. Javed, N.A. Morley, M.R.J. Gibbs // Applied Surface Science. -2011. -V.257. -P. 5586.

44. Takebayashi, A. Effect of oxygen on orientation of polycrystalline Fe films prepared by ECR-magnetron sputtering / A. Takebayashi, K. Shimokawa // JAP. - 1991. -V.69, - P.5673.

45. Nacereddine, C. Structural, electrical and magnetic properties of evaporated Ni/Cu and Ni/glass thin films / C. Nacereddine, A. Layadi, A. Guittoum, S.-M. Cherif, T. Chauveau, D. Billet, J. Ben Youssef, A. Bourzami, M.-H. Bourahli // Materials Science and Engineering B. - 2007. -V.136, -P. 197.

46. Gheboulia, B. Structural and magnetic properties of evaporated Fe thin films on Si(l 1 1), Si(l 0 0) and glass substrates / B. Gheboulia, S.-M. Cherrif, A. Layadi, B. Helifa, M. Boudissa // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2007. -V. 312. -P. 194.

47. Li, M. Effect of surface roughness on magnetization reversal of Co films on plasma etched Si(100) substrates / M. Li, Y.-P. Zhao, G.-C. Wang, H.-G. Min. // J. of Appl. Phys. -1998. - V.83. -№ 11.-P. 6287.

48. Sun, C. Q. Coordination Imperfection Suppressed Phase Stability of Ferromagnetic, Ferroelectric, and Superconductive Nanosolids / Chang Q. Sun, W. H. Zhong, S. Li, and B. K. Tay, H. L. Bai and E. Y. Jiang // J. Phys. Chem. B. - 2004. -V.108. - P. 1080.

49. Lu, H. M. Saturation magnetization of ferromagnetic and ferromagnetic nanocrystals at room temperature / H. M. Lu, W. T. Zheng, Q, Jiang // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2007. -V. 40. -P. 320.

50. Zhong, W.H. Size effect on the magnetism of nanocrystalline Ni films at ambient temperature / W.H. Zhong, Chang Q. Sun, S. Li // Solid State Commun. -2004. -V.130. -P. 603.

51. Zhang, A. M. Effects of substrate on structure and the magnetic properties of (OOl)-textured FePt films grown at low temperature / A. M. Zhang, Z. X. Chen, W. Q. Zou, B. Lv, J. J. Ge, H. L. Cai, J. Du, X. S. Wu, S. J. Zhang, S. M. Zhou // JAP. - 2012. -V. 111. -P.07A704-1.

52. Thompson, С. V. Structure evolution during processing of polycrystalline films / С. V. // Annu. Rev. Mater. Sci. - 2000. -V.30. -P. 159.

53. Gorunov, Yu Magnetic anisotropics of sputtered Fe films on MgO substrates / Yu. Gorunov, N.N. Garif yanov, G.G. Khaliulin I.A. Garifulin, L.T. Tagirov, F. Schreiber, Th. Muhge, H. Zabel // Phys.Rev.B. -1995. -V.52. - № 18.-P. 13450.

54. Krebs, J.J. Ferromagnetic resonance studies of very thin epitaxial single crystals of iron/ J.J. Krebs, F.J. Rachford, P. Lubitz, G.A. Prinz // JAP. -1982. -V. 53. -P. 8058.

55. Yi, J.B. An investigation of structure, magnetic properties and magnetoresistance of Ni films prepared by sputtering / J. B. Yi, Y. Z. Zhou, Z. J. Ding // JMMM. -2004.-V.284. - P. 303-311

56. He, S.H. Formation of (002) texture in Fe films prepared by thermal treatment / S.H. He., C.L. Zha, B.Ma, // JMMM. - 2007. -V. 310. -P. 2656.

57. Pauleau Y. Structure and physical properties of nickel films deposited by microwave plasmaassisted cathodic sputtering / Y. Pauleau, S. Kukielka, W. Gulbinski, L. Ortega, S.N. Dub // J. Phys. D. Appl. Phys. -2006. -V. 39. -P. 2803

58. Flis-Kabulska, I. Corrosion of epitaxial Fe(001) films studied with CEMS and AFM / I. Flis-Kabulska, B. Handke, N. Spiridis, J. Haber, J. Korecki // Surface Science. -2002. -V. 507-510. -P. 865-871.

59. Roosendaal, S.J. Passivation of iron by oxidation in H20 and 02/H20 mixtures / S.J. Roosendaal, J.P. Bakker, A.M. Vredenberg, F.H. Habraken // Surf. Sci. -2001. -V. 494. -P. 197-205.

60. Yuasa, S. Magnetic tunnel junctions with single-crystal electrodes: A crystal anisotropy of tunnel magneto-resistance / S.Yuasa, T.Sato, E.Tamura, Y.Suzuki, H. Yamamori, K. Ando, T. Katayama // Europhys. Lett. -2000. -V. 52 (3). -P. 344-350.

61. Kohmoto O. Perpendicular anisotropy of sputtered Ni films / O. Kohmoto , N. Mineji, Y. Isagawa // JMMM. -2002. -V. 239. -P. 36

62. Shimizu, H. Crystal orientation and microstructure of nickel film deposited at liquid nitrogen temperature / H. Shimizu, E. Suzuki, Y Hoshi. // Electochimica acta. -1999. -V. 44. -P. 3933.

63. Шалыгина, E. E. Влияние отжига на магнитные и магнитооптические свойства пленок Ni / Е. Е., Шалыгина, JI. В. Козловский, Н. М. Абросимова // ФТТ. -2005. -Т. 47, - Вып. 4. -С. 660

64. Insoo, К. Texture of Electrodeposited Ni films / К. Insoo, D.Y. Sung, B.H. Park // Mat. Scien. For. Vols. -2004. -V. 449-452. -P. 565.

65. Hurley, D.C. Maxwell Anisotropic elastic properties of nanocrystalline nickel thin films / D.C. Hurley, R.H. Geiss, M. Kopycinska-Muller, J. Miiller, D.T. Read, and J.E. Wright, N.M. Jennett and A.S. Maxwell // J. Mater. Res. -2005. -Vol. 20, -№. 5. -P.l 186.

66. Popovic, N. The influence of ion bombardment intensity during deposition on nickel films microstructure / N. Popovic, Z.Bogdanov, B. Goncic, S. Zee, Z. Rakocevic. // Thin Solid Films. -1999.-V. 343-344.-P. 75.

67. Наумов, B.B. Исследование влияния низкоэнергетичной ионной стимуляции на плотность и кристаллическую структуру тонких пленок / В.В. Наумов, В.Ф. Бочкарев, О.С. Трушин, А.А. Горячев, Э.Г. Хасанов, А.А. Лебедев, А.С. Куницын // ЖТФ. -2001. -Т. 71, -Вып. 8, -С. 92

68. Lisowski, W. ТЕМ and SEM studies of microstructural transformations of thin iron films during annealing fW. Lisowski, E. Keim, M. Smit//Appl. Surf. Sci,-2002.-V.189.-P.148.

69. Seiko, W. Fe and Fe-N films sputter deposited at liquid nitrogen temperature / W. Seiko, Y. Hoshi, H. Shimizu // JMMM. -2001. -V. 235. -P. 196.

70. Kim, Y. Magnetic properties of sputtered Fe thin films: Processing and thickness dependence / Y. Kim, M. Oliveria // J. Appl. Phys. -1993. -V.74 -№ 2. -P.1233.

70a Schreiber, A. Grain dependent electrochemical investigations on pure iron in acetate buffer pH 6 0 / A. Schreiber, J.W. Schultze, M.M. Lohrengel, F. Karman, E. Kalman // Electrochimica Acta -2006.-V.51.-P. 2625.

706 Boggs, W. E. The Effects of Crystallographic Orientation and Oxygen Pressure on the Oxidation of Iron / W. E. Boggs, R. H. Kachik and G. E. Pellissier // J. Electrochem. Soc. -1967. -V.114. -P 32.

71. Takebayashi, S. Effect of oxygen on orientation of polycrystalline Fe films prepared by ECR magnetron sputtering / S. Takebayashi, K. Shimokawa //JAP.-1991.-V.69.-№ 8.-P. 5673.

72. Jartych, E. Surface morphology and local magnetic properties of electordeposited thin iron layers / E. Jartych, D. Chocyk, M. Budyinski,, M. Jalochowski // Appl. Surf. Sci, -2001. -V.180. -P.246.

73. Iljinas, A. Thin Ferromagnetic Films Deposition by Facing Target Sputtering Method / A. Iljinas, J. Dudonis, R. Brucas, A. Meskauskas //Nonlinear Analysis: Modelling and Control. - 2005. -V. 10. -№. 1.P.57.

74. Meydan, T. The influence of production conditions on the magnetic properties of sputtered and laser deposited thin films / T. Meydan, H. Kockar // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials -2004. -V. 6. -№ . 2. P. 633.

75. Антонец, И. В. Проводящие и отражающие свойства тонких металлических пленок / И. В. Антонец, JI. Н. Котов, С. В. Некипелов, Е.Н. Карпушов // ЖТФ. -2004. -Т. 74. -Вып. 11. -С. 102.

-21976. Антонец, И. В. Особенности наноструктуры и удельной проводимости тонких пленок различных металлов / И. В. Антонец, JI. Н. Котов, С. В. Некипелов, Е. А. Голубев // ЖТФ. -2004. -Т. 74. -Вып. 3. -С. 24-27.

77. Антонец, И. В. Наноструктура, проводящие и отражающие свойства тонких пленок железа и Fex(BaF2)y / И. В. Антонец, JI. Н. Котов, П.А. Макаров, Е. А. Голубев // ЖТФ. -2010. -Т. 80. -Вып. 9. -С. 134-140.

78. Hesemann, Н.Т. Texture dependence of the martensitic transformation in cobalt thin films / H. T. Hesemann, P. Mullner, O. Kraft, D. Nowak, S. P. Baker, K. Finkelstein, E. Arzt // Scripta Materialia. -203. -V. 48. -P. 1129.

79. Armyanov, S. Crystallographic structure and magnetic properties of electrodeposited cobalt and cobalt alloys / S. Armyanov // Electrochimica Acta . -2000. -V.45. -P. 3323.

80. Bubendor, J.L. Electrodeposited cobalt: hep versus fee nanostructuring and magnetic properties / J.L. Bubendor, C. Menyb, E. Beaurepaire, P. Panissod, and J.P. Bucher // Eur. Phys. J. В -2000.-V.17.-P.635.

81. Hesemann, H.T. Stress and texture development during martensitic transformation in cobalt thin films / H. T. Hesemann, P. Mullner, E. Arzt // Scripta mater. -2001. -V.44 -P. 25.

82. Vicenzo, A. Growth modes of electrodeposited cobalt / A. Vicenzo, P.L. Cavallotti // Electrochimica Acta. -2004. -V.49. -P. 4079.

83. Kitakami, O. Effect of surface free energy of underlayer materials on crystal growth of Co polycrystalline films / O. Kitakami, S. Okamoto, Y. Shimada // J. Appl. Phys. -1996. -V. 79. -№9. -P.6880

84. Itoh, K. Columnar grain structure in cobalt films deposited obliquely by introducing oxygen during sputtering / K. Itoh, F. Ichikawa, Y. Ishida, K. Okamoto, T. Uchiyama, I. Iguchi // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2002. - V.248. -P. 112.

85. Ye, D.-X. Low temperature chemical vapor deposition of Co thin films from Co2(CO)8 / D.-X. Ye, S. Pimanpang, C. Jezewski, F. Tang , J.J. Senkevich, G.-C. Wang, T.-M. Lu // Thin Solid Films.-2005.-V.485.-P.95. .

86. Данилин, B.C. Магнетронные распылительные системы / Б.С. Данилин, В.К. Сырчин -Москва: "Радио и связь", 1982. -72с.

87. Кузьмичев, А.И. Магнетронные распылительные системы. Книга 1. Введение в физику и технику магнетронного распыления / А.И. Кузьмичев - Киев: "Аверс", 2008. - 244с.

88. Джумалиев, А.С. Влияние температуры отжига и скорости напыления на магнитные свойства и микроструктуру поликристаллических пленок никеля с текстурой (200) / А.С. Джумалиев, Ю.В. Никулин, Ю.А. Филимонов // РЭ. -2012. -Т 57. -№ 5. -С. 1.

89. Джумалиев, А.С. Формирование текстуры (200) и (110) в пленках железа, полученных магнетронным распылением. / А.С. Джумалиев, Ю.В. Никулин, Ю.А. Филимонов // Письма в ЖТФ.-2013.-Т. 39.-Вып. 21.-С. 10.

90. Feng, Y. С. Formation of crystallographic texture in rf sputter-deposited Cr thin films / Y. C., Feng, D. E. Laughlin, D. N. Lambeth // J. Appl. Phys. -1994. -V. 76. - P. 7311.

91. Maissel L. I. .Thin Films Deposited by Bias Sputtering / L. I. Maissel, P. M. Schaible // J. Appl. Phys. -1965. -№36. -P. 237.

92. Atsubara, K. Structure and magnetic properties of Fe epitaxial thin films prepared by UHV rf magnetron sputtering on GaAs single-crystal substrates / K. Atsubara, M. Ohtake , K. Tobari, M. Futamoto // Thin Solid Films 519 (2011) 8299-8302.

93. Ji, N. Epitaxial high saturation magnetization FeN thin films on Fe(001) seeded GaAs(OOl) single crystal wafer using facing target sputtering / N. Ji, Y. Wu, J.-P. Wang // J. Appl. Phys. - 2011. -V.109.-P. 07B767.

94. Ultrathing magnetic structuress I and II, ed. by J. A. C. Bland and B. Heinrich, Springer, New York.-1994.

95. Chang, C.H. Effect of substrate roughness on microstructure, uniaxial anisotropy, and coercivity of Co/Pt multilayer thin films/C.H. Chang, M.H. Kryder // JAP.-1994.-V.75.-P.6864.

96. Bruno, P. Hysteresis properties of ultrathin ferromagnetic films / P. Bruno, P. G. Bayreuther, P. Beauvillain, C. Chappert, G. Lugert, D. Renard, J. P. Renard and J. Seiden// J.Appl. Phys. -1990. -V.68. -№.11. -P.5759.

97. Barnas, J. Electronic transport in ultrathin magnetic multilayers / J. Barnas, Y. Bruynseraede. // Phys. Rev. B. -1996, -V.53. -№.9. -P.5449.

98. Azavedo, A. Extrinsic contributions to spin-wave damping and renormalization in thin NisoFeso films / A. Azavedo, A.B. Olivera, F.M. de Aguiar, S.M. Rezende.// Phys. Rev. B. -2000. -V.62. №.9. -P.5331.

99. Высоцкий, C.JI. Влияние шероховатости подложек GaAs(OOl) на магнитные свойства эпитаксиальных пленок Fe / C.JI. Высоцкий, А.С Джумалиев, Г.Т. Казаков, Ю.А. Филимонов // ЖТФ. -2000. -Т.70. -№10. -С.50.

100. Ступпельман, В. Ш. Полупроводниковые приборы / В. Ш. Ступпельман, Г.А.Филаретов М.: Советское радио, 1973. - 248с.

101. Wang, S.G. Surface energy of arbitrary crystal plane of bcc and fee metals / S.G. Wang, E.K. Tian, C.W. Lung // Journal of Physics and Chemistry of Solids. -2000.-V.61. -P. 1295.

102. Yang, Z. Size-dependent elastic properties of Ni nanofilms by molecular dynamics simulation / Z.Yang, Y.-P. ZHAO // Surface Review and Letters. -2007. -V. 14. -№. 4. -P.661.

103. Jian-Min, Z. Calculation of the surface energy of fee metals with modified embedded-atom method / Z. Jian-Min, M. Fei, X. Ke- Wei // Chinese Phys.B. -2004. -V.13. -P.1082.

104. Kuznetsov, V. M. Calculation of surface energy of metals and alloys by the electron density functional method / V. M. Kuznetsov, R. I. Kadyrov, G. E. Rudenskii // J. Mater. Sci. Technol. -1998. -V.14.-P. 320.

105. Wang, D. Growth of Ni films observed by STM and X-ray / D. Wang, U. Geyer // Chin. Phys. Lett. -1999. -V.16. -P. 370.

106. Haque, S. A.. Effect of GaAs substrate on the magnetic properties of Ni film / S. A. Haque, A.Matsuo, Y.Seino, Y.Yamomoto, S.Yamada, H. Hori //Phys. B.-2001.-V.305.-P. 121.

107. Shih, C. Y. Interdependence of magnetic properties and intrinsic stress in mono— and polycrystalline thin nickel films / C. Y. Shih, C. L. Bauer, J. O. Artman // J. Appl. Phys. -1988. -V. 64.-№ 10.-P. 5428.

108. Haque, S.A. Transition of magnetic anisotropy in Ni/GaAs (0 0 1) observed by magnetization and ferromagnetic resonance / S.A. Haque, A. Matsuo, Y. Yamamoto, H. Hori // Journal of Magnetism and Magnetic Materials -2002. -V.247. -P. 117.

109. Pinheiro, L. M. P. Structure, morphology and composition of thin Pd and Ni films deposited by dc magnetron sputtering on polycrystalline Ni and Pd foils / L. M. P. Pinheiro, S. S. Maluf, A. L. Gobbi, P. I. Paulin—Filho, M. C. A. Fantini, P. A. P. Nascente // J. Phys. D: Appl. Phys. -2005. -V.38. -P. 4241.

110. Fu, T.-Y. Atomic processes in self-diffusion of Ni surfaces / T.-Y. Fu, T. T. Tsong // Surface Science. -2000. -V.454-456. -P. 571.

111. Agrawal, P.M. Predicting trends in rate parameters for self-diffusion on FCC metal surfaces / P. M. Agrawal, B. M. Rice, D. L. Thompson // Surface Science. -2002. -V.515. -P.21.

112. Chang, C. M. Self-diffusion of adatoms on Ni(100) surfaces / C. M. Chang, C. M. Wei, J. Hafner//J. Phys.: Condens. Matter-2001.-V. 13.-P. L321-L328.

113. Moiler, K.-H. Dependence of thin-film microstructure on deposition rate by means of a computer simulation / K.-H. Moiler // J. Appl. Phys. -1985. -V.58. -№ 7. -P. 2573.

114. Hanson, M. Magnetiztion and microstructure of Ni films prepared by dc magnetron sputtering / M. Hanson, A. Margitin, B. Stjerna // JMMM. -1995. -V. 140-144. -P. 701-702

115. Thiele, S. Engineering polycrystalline Ni films to improve thickness uniformity of the chemical-vapor-deposition-grown graphene films / S. Thiele, A. Reina, P. Healey, J. Kedzierski, P. Wyatt, P.-L. Hsu, C. Keast, J. Schaeferl, J. Kong // Nanotechnology. -2010. -V.21. -P.015601.

116. Hsieh, C.T. Magnetic force microscopy studies of domain walls in nickel and cobalt films / C.T. Hsieh, J.Q. Liu, J.T. Lue // Applied Surface Science. -2005. -V.252.-P. 1899.

117. Frydman, A. Superparamagnetism in discontinuous Ni films / A. Frydman, T.L. Kira, R.C. Dynea // Solid State Communications. -2000.-V.114.-P. 481-486.

118. Nowak, J. Magnetic hysteresis in stressed 15-nm-thick Ni films / J. Nowak, E. Puppin, L. Callegaro // J. Appl. Phys. -1996. -V.79.- №6. -P. 3175-3180.

119. Czerwinski, F. The growth of oxide scales on textured nickel / F. Czerwinski and J. A. Szpunar // Textures and Microstructures. -2000. -V.34. -P. 197.

120. Bokh, P.K. The interaction of oxygen with Ni( 100) and the reduction of the surface oxide by hydrogen / P.K. de Bokh, F. Labohm, O.L.J. Gijzeman, G.A. Bootsma, J.W. Geus // Applications of Surface Science. -1980.-V.5. -P. 321.

121. Labohm, F. The interaction of oxygen with Ni(l 11) and the reduction of the surface oxide by carbon monoxide and hydrogen / F. Labohm, O.L.J. Gijzeman, J.W. Geus // Surface Science. —1983.— V.135.-P.409.

122. Lin, H.-N. Selective growth of vertically aligned carbon nanotubes on nickel oxide nanostructures created by atomic force microscope nano-oxidation / H.-N. Lin, Y.-H. Chang, J.-H. Yen, J.-H. Hsu, I.-C. Leu, M.-H. Hon // Chem. Physics Letters. -2004. -V.399.-P.422.

123. Fang, T.-H. Local Oxide Growth Mechanisms on Nickel Films / T.-H. Fang, K.-J. Chen // Materials Transactions. -2007. -V. 48. -№. 3-P. 471.

124. Watanabe, K. Magnetic nanostructures fabricated by the atomic force microscopy nano-lithography technique / K.Watanabe, Y Takemura, Y Shimazu, J Shirakashi // Nanotechnology. -2004.-V. 15.-P. S566.

125. Takemura, Y. Applied voltage dependence of nano-oxidation of ferromagnetic thin films using atomic force microscope / Y. Takemura, S. Kidaka, K. Watanabe, Y. Nasu, T. Yamada, J.-I. Shirakashi // J.Appl.Phys. -2003. -V93. -№10. -P.7346.

126. Shirakashia, J.-I. SPM fabrication of nanometerscale ferromagnetic metal-oxide devices / J.I. Shirakashia, Y. Takemura // JMMM. -2004. -V.272-276.-P. 1581.

127. Мелебаев, Д. Фоточувствительность барьеров Шотки Ni-n-GaAs / Д. Мелебаев, Г.Д. Мелебаева, В.Ю. Рудь, Ю.В. Рудь // Физика и техника полупроводников. -2009. -Т.43. -Вып.1. -С. 34.

128. Evans, P. Electrodeposition of epitaxial nickel films on GaAs / P. Evans, C. Scheck, R. Schad, G. Zangari // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2003.-V.260. -P.467.

129. McCarey, J.P. Epitaxial variations of Ni films grown on Mg0(0 0 1)/ J.P. McCarey, E.B. Svedberg, J.R. Phillips, L.D. Madsen // Journal of Crystal Growth. -1999. -V.200. -P.498.

130. Sandstrom, P. Time-resolved measurements of the formation of singledomain epitaxial Ni films on MgO(l 11) substrates using in-situ RHEED analysis / P. Sandstrom, E. B. Svedberg, J. Birch, J.-E. Sundgren // Surface Science. -1999.-V.437.-P.L767.

131. Parra, C. Growth and morphology of ultra-thin Ni films on Pd(l 0 0) / C. Parra, P. Haberle, M.D. Martins, W. A. A. Macedo // Microelectronics Journal. -2008.-V.39.-P. 1229.

132. Zhang, R. Thickness-Dependent Curie Temperatures of Ultrathin Magnetic Films: Effect of the Range of Spin-Spin Interactions / R. Zhang, R. F. Willis // Phys.Rev.Lett. -2001. -V.86. -№12. -P. 2665.

133. Choi, J.M. Suppression of magnetic coercivity in thin Ni flms near the percolation threshold / J. M. Choi, S.K. Ivan, K. Schuller, S. M. Paik, C.N. Whang // Journal of Magnetism and Magnetic Materials, -1999. -V.191. -P. 54.

134. Haque, S.A. Transition of magnetic anisotropy in Ni/GaAs (0 0 1) observed by magnetization and ferromagnetic resonance / S.A. Haque, A. Matsuo, Y. Yamamoto, H. Hori // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2002. -V.247. -P.l 17.

135. Hug, H. J. Magnetic domain structure in ultrathin Cu/Ni/Cu/Si(001) films / H. J. Hug, B. Stiefel, A. Moser, I. Parashikov, A. Klicznik, D. Lipp, H.-J. Guntherodt, G. Bochi, D. I. Paul, R. C. O'Handley // J. Appl. Phys. -1996. -V.79.-№8. -P.5609.

136. Высоцкий, C.JI., Исследование ультратонких пленок Fe/GaAs(100) методом ФМР / C.JI. Высоцкий, А.С. Джумалиев, Ю.А. Филимонов // РЭ. -2000. -Т.45. -№2.-С. 209

137. Walton, D. The orientation of vapour deposits / D. Walton // Philosophical Magazine. -1962. -V.7:82.-P.1671.

138. Walton, D. Nucleation of Vapor Deposits / D. Walton // J. Chem. Phys. -1962. -V. 37. -P. 2182.

139. Грошковский, Я. Техника высокого вакуума / Я. Грошковский М.: Мир, 1975 - 622 с.

140. Gilmer, G.H. Lattice Monte Carlo models of thin film deposition / G. H. Gilmer, H. Huang, T. Diaz de la Rubia, J. D. Torre, F. Baumann // Thin Solid Films. -2000. -V.365.-P. 189.

141. Witt, F. Thermaly induced strains in cubic metal films / F. Witt, R.W. Vook // Jour. Appl. Phys. -1968. -V.39. -№6. -P. 2773.

142. Masumoto, H. Crystal anisotropy and temperature dependence of Young's modulus in single crystal of nickel / H.Masumoto, H. Saito, Y. Murakami // Trans JIM. -1969. -V. 10. -P. 119

143. Paik, S.M. Surface kinetics and roughness on microstructure formation in thin films / S .M. Paik, S. Kim, I.K. Schuller, R. Ramirez // Phys.Rev.B. -1991. -V.43. -№2.-P. 1843.

144. Karunaisiri, R.P.U. Thin-film growth and the shadow instability/ R.P.U. Karunaisiri, R. Bruinsma, J. Rudnick// Phys.Rev.Lett. -1989. -V. 62. -№ 7 -P. 788.

145. Sulitanu N. Structural origin of perpendicular anisotropy in Ni-W thin films / N. Sulitanu // JMMM. -2001. -V. 231. -P. 85.

146. Кринчик, Г. С. Физика магнитных явлений / Г. С. Кринчик. - Москва, изд-во Московский университет, 1985.-С. 174.

147. Huber, Е.Е. Properties of permalloy films having magnetoelastic easy axis normal to the film /

E.E. Huber, D.O. Smith // Jour. Appl. Phys. -1959. -Y.30. -№ 4. -P.267S.

148. Spain, R.J. Stripe domains in nickel/iron films / R.J. Spain //JAP. -1965.-V.6. -№1.-P.8.

149. Hanson, M.M. Stripe domains in Ni-Fe films with zero and positive magnetostriction / M.M. Hanson, D. I. Norman, D.S. Lo // Appl. Phys. Lett. -1966. -V. 9 . -№3. -P. 99.

150. Джумалиев, A.C., Шероховатость поверхности и магнитные свойства поликристаллических пленок Co/SiCVSi, полученных магнетронным распылением на постоянном токе /А.С. Джумалиев, Ю.В. Никулин, Ю.А. Филимонов // РЭ. -2009. -Т. 54 - № 2. -С. 1.

151. Яковлев, Ю.М. Монокристаллы ферритов в радиоэлектронике. / Ю.М. Яковлев, С.Ш. Генделев - М.: Сов. радио, 1975, -360с.

152. Walton, D. Nucleation of Silver on Sodium Chloride / D. Walton, T. N. Rhodin, R. W. Rollins // J. Chem. Phys. -1963. -V. 38. -P. 2698.

153. Zhou, X.W. Low energy sputtering of nickel by normally incident xenon ions / X.W. Zhou, H.N.G. Wadley, S. Sainathan // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. -2005.-V. 234.-P. 441.

154. Chung, B.-X. Synthesis of cobalt nanoparticles by DC magnetron sputtering and the effects of electron bombardment / B.-X. Chung, C.-P. Liu // Mater. Let. -2004. -V.58. -P.1437.

155. Corredor, E.C. Magnetic properties of Ni/Cu/Ni epitaxial films with perpendicular anisotropy / E. C. Corredor, J. L. Diez-Ferrer, D. Coey, J. I. Arnaudas, Miguel Ciria // J. of Phys. -2010. -V. 200.-P. 072019.

156. Pan, W. Perpendicular magnetic anisotropy of Ni/Cu(001) films with surface passivation / W. Pan, Y.-T. Shih, K.-L. Lee, W.-H. Shen, C.-W. Tsai, D.-H. Wei, Y.-L. Chan, H.-C. Chang // J. Appl. Phys. 2012. V. 111. P. 07C113.

157. O'Brien, W. L. Anomalous perpendicular magnetism in Ni/Cu(001) films and the effects of capping layers / W. L. O'Brien, B. P. Tonner // J. Appl. Phys. -1996. -V.79. -P.5623.

158. Johnson, M.T. Magnetic anisotropy in metallic multilayers / M.T. Johnson, P. J. H. Bloemen,

F. J. A. den Breeder, J. J. de Vries // Rep. Prog. Phys. -1996. -V.59. -P.1409.

-225159. Shin, H.-J. Influence of Cu crystallographic orientation on electron transport in graphene / HJ. Shin, S.-M. Yoon, W. M. Choi, S. Park, D. Lee, I. Y. Song, Y. S. Woo, J.-Y. Choi // Appl. Phys. Lett. -2013. -V. 102. - P. 163102.

160. Koike, J. Effects of crystallographic texture on stress-migration resistance in copper thin films / J. Koike, M. Wada, M. Sanada, K. Maruyama // APL. -2002. -V. 81. -P. 1017.

161. Park, N.-J. Effect of Film Thickness on the Evolution of Annealing Texture in Sputtered Copper Films / N.-J. Park, D.P. Field, M.M. Nowell, P.R. Besser // J. of Electron. Mat. -2005. -V. 34. -P. 1500.

162. Muller, B. Nucleation and growth of Cu/Ni(100): a variable temperature STM study / B. Muller, L. Nedelmann, B. Fischer, H.Brume, K.Kern // Surf. Rev. Lett. -1997. -V.4. -P.l 161.

163. Demczyk, B. G. Growth of Cu films on hydrogen terminated Si(100) and Si(l 11) surfaces / B. G. Demczyk, F.L. Naik, G. Auner, C. Kota, U. Rao // JAP. -1994.-V. 75. -P.1956.

164. Purswani, J.M. Growth of epitaxial Cu on MgO(OOl) by magnetron sputter deposition / J.M. Purswani, T. Spil, D. Gall // Thin Solid Films. -2006. -V. 515. -P. 1166.

165. Jiang, H. Epitaxial growth of Cu on Si by magnetron sputtering / H. Jiang, T. Klemmer, J. Barnard, E. Payzant // J. Vac. Sci. Techn. A, -1998. -V. 16. -P.3376.

166. Zhou, G. Initial Oxidation Kinetics of Cu(100), (110), and (111) Thin Films Investigated by in Situ Ultra-high-vacuum Transmission Electron Microscopy / G. Zhou, J. C. Yang // J. Mater. Res. -2005.-V. 20. -P. 1684. '

167. Hashim, I. Epitaxial growth of Cu (001) on Si (001): Mechanisms of orientation development and defect morphology /1. Hashim, B. Park, H.A. Atwater // APL.-1993.-V.63.-P 2833.

168. Krastev, E. T. Surface morphology and electric conductivity of epitaxial Cu(100) films grown on H-terminated Si(100) / E. T. Krastev, L. D. Voice, and R. G. Tobin // J. Appl. Phys. -1996. -V. 79. -P. 6865.

169. Francis, A. J.Epitaxial growth of Cu(100) and Pt(100) thin films on perovskite substrates / A. J. Francis, Y. Cao, P. A. Salvador. // Thin Solid Films. -2006. -V.496. -P.317.

170. Lee, B.-J. Semiempirical atomic potentials for the fee metals Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Al, and Pb based on first and second nearest-neighbor modified embedded atom method / B.-J. Lee, J.-H. Shim, M. I. Baskes // Phys. Rev. B. -2003. -V. 68. -P.144112.

171. Okolo, B. The effect of deposition parameters and substrate surface condition on texture, morphology and stress in magnetron-sputter-deposited Cu thin films / B. Okolo, P. Lamparter, U. Welzel, T. Wagner, E.J. Mittemeijer. // Thin Solid Films. -2005. -V. 474. -P. 50.

172. Sonnweber-Ribic, P. Texture transition in Cu thin films: Electron backscatter diffraction vs. X-ray diffraction / P. Sonnweber-Ribic, P. Gruber, G. Dehm, E. Arzt // Acta Mater. -2006. -V.54. -P.3863.

173. Sonnweber-Ribic, P. Grain growth and texture evolution in copper thin films. / P. Sonnweber-Ribic // Ph.D. Thesis, Max-Planck-Institut fur Metallforschung, Stuttgart, 2010.

174. Thompson, С. V. Stress and grain growth in thin films / С. V. Thompson, R. Carel. // J. Mech. Phys. Solids. -1996. -V. 44. -P. 657.

175. Джумалиев, А. С. Влияние температуры отжига и скорости напыления на магнитные свойства и микроструктуру поликристаллических пленок никеля с текстурой (200) / А.С. Джумалиев, Ю.В. Никулин, Ю.А. Филимонов //РЭ. -2012. -Т.57. -СЛ.

176. Джумалиев, А.С: Формирование текстуры (200) и (110) в пленках железа, полученных магнетронным распылением / А.С. Джумалиев, Ю.В. Никулин, Ю.А. Филимонов // ПЖТФ. -2013. -Т.39. - С. 10.

177. Karunaisiri, R.P.U. Thin-Film Growth and the Shadow Instability / R.P.U. Karunaisiri, R. Bruinsma, J. Rudnick // Phys. Rev. Lett. -1989. -V. 62. -P. 788.

178. Салтыков, С. H. Влияние структуры пленок железа на поверхности Si (100) на их электросопротивление / С. Н. Салтыков // Конденсированные среды и межфазные границы. -2012. - Т 14. -№ 1.-С. 77.

179. Zhang, J.-M. Representation surfaces of Young's modulus and Poisson's ratio for BCC transition metals / J.-M. Zhang, Y. Zhang, K.-W. Xu, V. Ji // Physica B. -2007. -V. 390.-P.106.

180. Reichelt, K. Nucleation and growth of thin films / K. Reichelt //Vacuum.-1988.-V.38.-P.1083.

181. Wang, C. Single Adatom Adsorption and Diffusion on Fe Surfaces / C.Wang, D. Chang, C. Tang, J. Su, Y. Zhang, Y. Jia // Journal of Modern Physics. -2011. -V.2. -P. 1067.

182. Ohtake, M. Preparation and characterization of Co single-crystal thin films with hep, fee and bcc structures / M. Ohtake , O. Yabuhara, J. Higuchi, M. Futamoto // J.Appl. Phys. -2011.-V.109. -P. 07C105

183. Шаскольская, М.П. Кристаллография: Учебное пособие для втузов - 2-е изд. -М.:Высш. шк., 1984.-376с.

184. Munford, M.L. Electrodeposition of magnetic thin films of cobalt on silicon / M.L. Munford, L. Seligman, M.L. Sartorelli, E. Voltolini, L.F.O. Martins, W. Schwarzacher, A.A. Pasa // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2001. -V.226-230.-P.1613-1615.

185. Zhao, L. J. Fabrication and Magnetic Properties of Cobalt Microcrystals / L. J. Zhao, L. F. Duan, Y. Q. Wang, and Q. Jiang // J. Phys. Chem. С - 2010. -V.l 14. -P.10691-10696

186. Genuf, M. The interaction between thin films of cobalt and GaAs (001) substrates / M. Genuf, M. Eizenberg // J. Appl. Phys. -1989, -V.66. -№11. -P.5456.

187. Wedding, J.B. Magnetization reversal of a thin polycrystalline cobalt film measured by the magneto-optic Kerr effect (MOKE) technique and field-dependent magnetic force microscopy / J.B. Wedding, M. Li, G.-C. Wang // JMMM. -1999.-V. 204. -P. 79.

188. Kuschel, T. Uniaxial magnetic anisotropy for thin Co films on glass studied by magnetooptic Kerr effect / T. Kuschel, T. Becker, D. Bruns, M. Suendorf, F. Bertram, P. Fumagalli, J. Wollschlager // J. Appl. Phys -2011. -V. 109. -P. 093907-1.

189. Alden, M. Surface magnetism in iron, nickel and cobalt / M. Alden, S. Mirbt, H.L. Skriber, N.M. Rosengaard, B. Johansson // Phys.Rev.B. -1992. -V.46 . -№10 . -P. 6303.

190. Тикадзуми, С. Физика ферромагнетизма. Магнитные свойства вещества / С. Тикадзуми - Москва: Мир, 1983.-304с.

191. Zhao, Y.-P. Interface-roughness-induced demagnetizing effect in thin magnetic films / Y.-P. Zhao, G. Palasantzas, G.-C. Wang, J. De Hosson. //PRB.-1999.-V.60.-№.2.-P. 1216.

192. Damm, T. Magnetic properties of Fe films and Fe/Si/Fe trilayers grown on GaAs(OOl) and MgO(OOl) by ion-beam sputter epitaxy / T. Damm, M. Buchmeier //JAP-2006.-V.99.-P. 093905.

193. Jordan, S. M. Quantitative assessment of STM images of Fe grown epitaxially on MgO(OOl) using fractal techniques /S. M. Jordan, R. Schad, D. J. L. Herrmann, J.F. Lawler, H. van Kempen // Phys. Rev. B.-1998.-V. 58.-P. 13132.

194. Thürmer, К. Dynamic Evolution of Pyramid Structures during Growth of Epitaxial Fe(001 ) Films / K. Thürmer, R. Koch, M. Weber, K.H. Rieder // PRL.-1995. -V.75. -P. 1767.

195. Malyutin, V. I. Structure and magnetic properties of etched NiFeCo films / V. I. Malyutin, V. E. Osukhovskii, Yu. D. Vorobiev, A. G. Shishkov and V. V. Yudin // Phys. Stat. Solidi A. -1981. -V.65A. -№.1. -P.45.

196. Barnes, В. M. Correlations among sputter pressure, thickness, and coercivity in Al/Co/Cu magnetic thin films sputtering / В. M. Barnes, J. J. Kelly, IV, J. F. MacKay, W. L. O'Brien, and M. G. Lagally // IEEE Trans. On Mag. -2000. -V.36. -№.5. -P. 2948.

197. Ding, Z. Electron-beam evaporated cobalt films on molecular beam epitaxy prepared GaAs(OOl) / Z. Ding, P. M. Thibado, C. Awo-Affouda and V. P. LaBella // J. Vac. Sci. Technol. -2004. -V. 22. -№4. -P. 2068.

198. Denardn, J.C. / J.C. Denardn, M. Knobel, L.S. Dómeles, L.F. Schelp. // Acta Microscópica, -2003.-V.12. Supplement.-P.331.

199. Xu, Y.B. Evolution of the ferromagnetic phase of ultrathin Fe films grown on GaAs(l00) -4x6 / Y.B. Xu, E. Kernohan, D. J. Freeland, A. Ercole, M. Tselepi, and J. A. C. Bland // Phys.Rev.B. -1998.-V.58 .-P. 890.

200. Doi, M. Magnetic properties of epitaxial Fe thin films on GaAs(OOl) and interfaces / M. Doi, B.R. Cuenya, W. Keune , T. Schmitte, A. Nefedov, H. Zabel, D. Spoddig, R. Meckenstock , J. Pelzl // JMMM. -2002. —V.240. -P. 407.

201. Krebs, J. Properties of Fe single-crystal films grown on (001) GaAs by MBE / J. Krebs, B. Jonker // J. Appl. Phys. -1987.-V.61.-№7. -P.2596.

202. Flippe, A. Magnetism of Fe thin film on GaAs (100) / A. Flippe, A. Schuhl // J. Appl. Phys. -1997. -V.81.-№ 8.-P.4359.

203. Гомоюнова, M.B. Взаимодействие атомов железа с поверхностью Si(100)2xl / М.В. Гомоюнова, И.И. Пронин, С.М. Соловьев, Д.В. Вялых, C.JI. Молодцов // ЖТФ. -2005. -Т.75. -Вып.9. - С. 106.

204. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции, под. ред. Дж. Поута, К. Ту, Дж.Мейра -М.:Мир, 1982.-575с.

205. Granberg, P. Anisotropic behaviour of the magnetoresistance in single crystalline iron films/P. Granberg, P. Isberg, T. Baier, B. Hjorvarsson, P. Nordblad//JMMM-1999-V.195-P. 1.

206. Martinez Boubeta, C. Coverage effects on the magnetism of Fe/Mg0(001) ultrathin films / C. Martinez Boubeta, C. Clavero, J. M. Garcia-Martin, G. Armelles, A. Cebollada, L. Balcells, J. L. Menendez, A. Cornet, M. F. Toney// Phys. Rev. B. -2005.-V.71.-P. 014407.

207. Thibado, P. M. Nucleation and growth of Fe on GaAs(001)-(2x4) studied by scanning tunneling microscopy / P. M. Thibado, E. Kneedler, В. T. Jonker, B. R. Bennett, В. V. Shanabrook, and L. J. Whitman // Phys. Rev. B. -1996. -V. 53. -P. R10481.

208. Prinz, G.A. Molecular beam epitaxial growth of single-crystal Fe films on GaAs / G.A. rrinz, J. J. Krebs // Appl. Phys. Lett. -1981. -V.39. -P. 397.

209. Di Bonna, A. Growth and structure of Fe on Mg0(0 0 1) studied by modulated electron emission / A. di Bonna, C. Giovanardi, S. Valeri // Surf. Sci. -2002. -V. 498.-P. 193.

210. Lairson, В. M. In situ x-ray measurements of the initial epitaxy of Fe(001) films on Mg0(001) /В. M. Lairson, A. P. Payne, S. Brennan, N. M. Rensing, B. J. Daniels, В. M. Clemens // J. Appl. Phys. -1995. -V.78. -P. 4449

211. Moosbiihler, R. Epitaxial Fe films on GaAs(OOl): Does surface reconstruction affect the uniaxial magnetic anisotropy / R. Moosbiihler, F. Bensch, M. Dumm, G. Bayreuther // J. Appl. Phys. -2002.-V. 91.-P. 10.

212. Nilsen, B. Microvoids at the Si02/Si interface / B. Nilsen, K. G. Lynn, D. O. Welch, T. C. Leung, G. W. Rubloff // Phys Rev B. 1989. -V.40. -№ 2.-P. 1434.

213. Kuhn, L.T. Structural and magnetic properties of core-shell iron-iron oxide nanoparticles / L. T. Kuhn, A. Bojesen, L. Timmermann, M. M. Nielsen, S. Morup // J. Phys.: Condens. Matter -2002, -V.14.-P. 13551.

214. Schwoebel, R.L. Step motion on crystal surfaces / R.L. Schwoebel, E.J.Shipsey // J. Appl. Phys. -1966.-V.37. -№ 10.-P.3682.

215. Schwoebel, R.L. Step motion on crystal surfaces / R.L. Schwoebel // J. Appl. Phys. -1969. -V.10. - №2. -P.614.

216. Arias, R. Theory of spin excitations and the microwave response of cylindrical ferromagnetic nanowires / R. Arias, D.L. Mills // Phys. Rev. B. -2001. -V.63. -P.134439.

217. Filimonov, Yu. A. Influence of growth temperature on the easy magnetization axis switch and domain structure in Fe/GaAs(100) structures / Yu.A. Filimonov, A.S. Dzhumaliev, A.V. Kozhevnikov, S.L. Vysotsky // JMMM. -2004. -V. 272-276. -P.E937.

218. G.A.Prinz, G.T.Rado, JJ.Krebs Magnetic properties of single crystal {110} iron films grown on GaAs by molecular beam epitaxy / G.A.Prinz, G.T.Rado, JJ.Krebs // J. Appl. Phys. -1982. -V. 53-P.2087.

219. Campbell I.A., Fert A. Transport properties of ferromagnets.//Ferromagnetic materials, vol.3, Ed. By E.P,. Wohlfarth, North-Holland Publishing Company, 1982, P.747-804.

220. Tumanski S. Thin Film Magnetoresistive Sensors. IOP Publishing 2001, P.441, ISBN 0 7503 0702 1

/И

Выражаю огромную благодарность своему научному руководителю Филимонову Юрию Александровичу за постоянное внимание, поддержку, обсуждение, конструктивную критику и помощь в интерпретации результатов, лежащих в основе данной работы. Также огромную благодарность выражаю сенсею в области вакуумной технологии - научному руководителю Джумалиеву Александру Сергеевичу за помощь в проведении эксперимента, обсуждение результатов и всестороннюю поддержку в процессе выполнения работы.

Хочу выразить большую благодарность всем сотрудникам лаборатории магнитоэлектроники СВЧ: Хивинцеву Ю.В., Высоцкому C.JI., Кожевникову A.B., Дудко Г.М., Сахарову В.К., Павлову Е.С. и Павловой А.Ю. за многочисленные обсуждения работы на семинарах и теплую атмосферу в коллективе.