Рентгенодифракционное исследование атомной структуры аморфных сплавов сИстемы Hf-w

А.И. Бочаров¹,аспирант, В.В. Ожерельев², А.В. Бондарев³, Ю.В. Бармин¹

1 Кафедра физики твердого тела

2Кафедра материаловедения и физики металлов

3Кафедра высшей математики и физико-математического моделирования

М етодом рентгеновской дифракции исследована зависимость основных параметров ближнего порядка атомной структуры аморфных сплавов (АС) Hf_100-xW_x (x = 36, 52, 57, 61, 68 ат. %) от концентрации составляющих элементов. Аморфные сплавы Hf_100-xW_x толщиной 10-15 мкм получены методом трехэлектродного ионно-плазменного распыления составной мишени в атмосфере аргона. Состав сплавов определялся методом электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализа с точностью 0.5 ат. %. Кривые интенсивности рассеянного рентгеновского излучения I(2) (рисунок) измерялись на дифрактометре ДРОН-3.0 в геометрии отражения с использованием фокусировки по Брэггу–Брентано. В качестве источника излучения использовалась рентгеновская трубка с молибденовым анодом (длина волны характеристического излучения _MoKср. = 0.07107 нм).

В измеренную интенсивность I(2) рассеянного рентгеновского излучения вносили поправки на воздушный фон, поляризацию и поглощение. Затем интенсивность нормировалась в электронные единицы, после чего рассчитывался структурный фактор S(k) с учетом интенсивности некогерентного рассеяния и поправок на аномальную дисперсию атомного фактора рассеяния [1, 2].

Из структурных факторов рассчитаны функции радиального распределения атомов и определены основные параметры топологического ближнего порядка (радиусы координационных сфер, координационное число первой сферы и среднеквадратичное отклонение положений атомов в первой сфере).

Радиусы координационных сфер R_i систематически изменяются с изменением состава сплава, однако относительные радиусы координационных сфер R_i/R₁ и координационное число первой сферы остаются постоянными.

Литература

1. Шелехов Е.В. Рентгеновская дифрактометрия при исследовании ближнего порядка в аморфных сплавах / Е.В. Шелехов, Ю.А. Скаков // Заводская лаборатория. – 1988. – Т. 54, № 5. – С. 34-45.

2. Скрышевский А.Ф. Структурный анализ жидкостей и аморфных тел. – М.: Высшая школа, 1980. – 328 с.

УДК 537.31:537.312.8

Влияние условий получения на магнитосопротивление нанокомпозитов CoNbTa-SiO2

Ю.С. Полубавкина, студент гр. ТФ-081 , О.В. Стогней

Кафедра физики твердого тела

Исследование магнитных свойств нанокомпозитов системы CoNbTa-SiO₂ показало наличие в них анизотропии, ориентированной в направлении перпендикулярном плоскости пленки [1]. Наличие анизотропии связывалось с ростовым формированием кластеров, вытянутых в направлении роста пленки. Образование таких кластеров происходило несмотря на то, что композиты были получены методом совместного распыления компонент в атмосфере аргона с последующей конденсацией материала на подложки, что предполагало формирование изотропной структуры. В данной работе проведено исследование магнитотранспортных свойств нанокомпозитов системы CoNbTa-SiO₂, полученных в двух различных режимах распыления. Первый режим воспроизводил условия формирования анизотропии в композитах (стандартное распыление составной мишени в аргоне). Второй режим характеризовался тем, что в процессе распыления в камеру периодически добавлялся кислород, что должно было способствовать созданию сильно-окисленных слоев композита, препятствующих формированию протяженных кластеров в направлении роста пленки.

Установлено, что периодическое добавление кислорода в камеру приводит к значительному увеличению удельного электрического сопротивления композитов и сдвигу порога перколяции в область с большим содержанием металлической фазы (рис. 1), что связано с окислением композита.

Рис. 1. Зависимость удельного электрического сопротивления нанокомпозитов CoNbTa-SiO2 от содержания металлической фазы	Рис. 2. Зависимость магнитосопротивления нанокомпозитов CoNbTa-SiO2 от содержания металлической фазы

Исследование магниторезистивного эффекта (МR) показало, что в анизотропном композите (полученном без дополнительного окисления) магнитосопротивление наблюдается в узкой области вблизи порога перколяции (рис.2), а его величина не превышает 0,3 % . В композитах полученных в смешанной атмосфере (Ar+O₂) MR возросло в три раза (0,9 %), а область составов, в которой этот эффект наблюдается, значительно расширилась (рис. 2). Установлено, что в композитах, полученных в первом режиме, наблюдается анизотропия: при перпендикулярной ориентации плоскости пленки относительно магнитного поля область существования MR смещается в диэлектрическую область (рис. 2). В композитах с окисленными прослойками (второй режим получения) области существования MR одинаковы для различной ориентации плоскости образца и магнитного поля. Уменьшение значений MR в перпендикулярной геометрии обусловлено размагничивающим фактором.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 11-02-90437-Укр_ф_а)

Литература

1. О.В. Стогней, А.В. Ситников. Физика твердого тела, 2010, том 52, вып. 12.-С.2356-2364.

УДК 537.226