| Название: | Сверхтонкие ферромагнитные слои силицидов переходных металлов на поверхности кремния: синтез и свойства. |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 02 |
| Ключевые слова: | поверхность, тонкие пленки, марганец, кобальт, кремний, твердофазные реакции, атомная структура, электронное строение, магнитные свойства, электронная спектроскопия, синхротронное излучение |
| Время действия проекта: | 2013-2015 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Пронин,ИИ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 13-02-00398 |
| Финансирование 2013 г.: | 700000 |
| Исполнители: |
Буравлев,АД: лаб. физики элементарных структур на поверхности (Кузьмина,МВ)
Гомоюнова,МВ: лаб. физики элементарных структур на поверхности (Кузьмина,МВ)
Гребенюк,ГС: лаб. физики элементарных структур на поверхности (Кузьмина,МВ)
Малыгин,ДЕ: лаб. физики элементарных структур на поверхности (Кузьмина,МВ)
Попов,КМ : лаб. физики элементарных структур на поверхности (Кузьмина,МВ)
|
Проект нацелен на решение задачи синтеза сверхтонких (менее 2 нм) пленок ферромагнитных силицидов переходных металлов (Mn, Co) на поверхности кремния и исследование их фундаментальных физических свойств. Формирование магнитных пленок на поверхности полупроводников вызывает в последние годы повышенный интерес в связи с перспективностью их использования в устройствах спинтроники. Особенно много внимания уделяется магнитным полупроводникам с температурой Кюри выше комнатной и, в частности, силицидам марганца, литературные данные о которых весьма противоречивы. С одной стороны, хорошо известно, что все объемные фазы соединений марганца с кремнием обладают спиновым упорядочением лишь при довольно низких температурах (ниже 50 К). С другой стороны - имеются многочисленные свидетельства того, что при некоторых условиях формирования тонкослойные структуры Mn/Si проявляют ферромагнетизм при комнатной и более высоких температурах Для выяснения природы высокотемпературного ферромагнетизма в наноразмерных слоях Mn1-xSix мы предлагаем систематически исследовать влияние условий роста силицидов марганца на кремнии на их фазовый состав, атомное строение, электронную структуру и магнитные свойства. При проведении этих экспериментов будет использован не имеющий аналогов комплекс современных методов анализа поверхности, включая методы, основанные на использовании синхротронного излучения. При этом впервые в мировой практике все исследования силицидов марганца (в т.ч. анализ их магнитных свойств) будут выполнены in situ, без переноса образцов через атмосферу. Это позволит получить новую информацию о сложных физико-химических процессах, протекающих при взаимодействии атомов марганца с поверхностью кремния, найти оптимальные условия синтеза сверхтонких магнитных пленок и осуществить непосредственную проверку предсказаний теоретических работ, касающихся аномально высокого магнитного момента атомов марганца, локализованных в области межфазовой границы Mn/Si. Аналогичный цикл исследований планируется провести и для системы Co/Si. Главной целью ее изучения является поиск условий формирования на кремнии сверхтонких эпитаксиальных слоев соединения Co3Si. Возможность синтеза этой метастабильной магнитной фазы с точкой Кюри выше комнатной температуры была впервые продемонстрирована в нашей недавней работе. Выполнение задач настоящего проекта будет иметь не только большое научное значение для физики и химии поверхности, материаловедения и магнетизма низкоразменых систем, но и практическое для развития спинтроники и интегрирования магнитных наногетероструктур в кремниевую технологию.
