Импульсное лазерное осаждение монокристаллических пленок сплава Гейслера СoFeMnSi на подложке MgO

Раздел находится в стадии актуализации

Для создания современных устройств спинтроники представляют интерес гетероструктуры на основе спинового бесщелевого полупроводника CoFeMnSi. Характеристики таких устройств определяются структурными и магнитными свойствами слоя CoFeMnSi. В настоящее время актуальной задачей является разработка технологии изготовления бездефектных тонкопленочных слоев CoFeMnSi. В работе рассмотрены тонкие монокристаллические пленки CoFeMnSi, выращенные на поверхности подложки MgO(100) методом импульсного лазерного осаждения. Проведена оптимизация технологических параметров изготовления пленок CoFeMnSi. Показано, что путем выбора оптимальных значений температуры подложки MgO(100), расстояния мишень – подложка, энергии и частоты генерации импульсного лазерного излучения могут быть изготовлены пленки CoFeMnSi в островковом или послойно-островковом режимах роста. Установлено, что для выращивания пленок CoFeMnSi в послойном режиме необходимо введение двухминутных пауз при формировании каждого нового слоя пленки, применение которых позволило вырастить атомарно гладкие монокристаллические пленки CoFeMnSi толщиной до 20 нм. Электронно-микроскопические исследования и дифракционный анализ образцов поперечного сечения выращенных на подложке пленок продемонстрировали, что они имеют совершенную кубическую кристаллическую структуру. Положение рефлексов на дифракционной картине указывает на то, что кубические элементарные ячейки пленки CoFeMnSi (пространственная группа  ) и кристалла MgO(100) повернуты относительно друг друга на угол 45° вокруг направления MgO[001], при этом обеспечивается их согласование по плоскостям CoFeMnSi(202) и MgO(020). Полученные результаты работы могут быть использованы для изготовления многослойных гетероструктур и приборов на их основе.
  • Ключевые слова: бесщелевой полупроводник, спинтроника, тонкие пленки, лазерное осаждение, эпитаксия, монокристалл, сплав CoFeMnSi
  • Опубликовано в разделе: Фундаментальные исследования
  • Библиографическая ссылка: Импульсное лазерное осаждение монокристаллических пленок сплава Гейслера CoFeMnSi на подложке MgO / И. В. Верюжский, А. С. Приходько, Ф. А. Усков и др. // Изв. вузов. Электроника. 2024. Т. 29. № 6. С. 703–714. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2024-29-6-703-714. – EDN: GTIDDT.
  • Источник финансирования: работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках государственного задания (Соглашение FSMR-2024-0004) и с использованием оборудования ЦКП «Диагностика и модификация микроструктур и нанообъектов».
Верюжский Иван Васильевич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Приходько Александр Сергеевич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Усков Филипп Александрович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Григорашвили Юрий Евгеньевич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)
Боргардт Николай Иванович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)

124498, г. Москва, г. Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, МИЭТ, ауд. 7231

+7 (499) 734-62-05
magazine@miee.ru