Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. Основан в 2009 году

Влияние времени отжига на структурные и электрофизические свойства пленок ферромолибдата стронция

С.С. Старухина1, Т.С. Ильина1, А.С. Быков1, Н.А. Каланда2, А.В. Петров2, Д.А. Киселев1

1 ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС»
2 ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению»

DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.182

Оригинальная статья

Аннотация: Тонкие пленки ферромолибдата стронция Sr2FeMoO6 представляют собой перспективный материал для спинтроники. Для всестороннего изучения взаимосвязи между структурой, электрофизическими характеристиками и магнитными свойствами пленок, полученных методом ионно-лучевого распыления на подложках Al2O3 с последующим восстановительным отжигом при температуре 900°С, был применен комплекс современных микроскопических и спектроскопических методов. В частности, рамановская спектроскопия, атомно-силовая микроскопия, токопроводящая микроскопия, кельвин-зондовая и магнитно-силовая микроскопия позволили детально исследовать влияние продолжительности отжига (0,5; 1 и 1,5 часа) на ключевые параметры материала. Установлено, что длительность отжига оказывает существенное влияние на шероховатость поверхности, электрофизические характеристики и, что особенно важно, на формирование магнитной доменной структуры пленок Sr2FeMoO6. Анализ полученных данных выявил, что оптимальные структурные характеристики достигаются при отжиге в течении 1 часа, в то время как наилучшая магнитная доменная структура наблюдается для образцов, подвергнутых отжигу в течении 1,5 часов. Данные результаты имеют важное значение для оптимизации процесса синтеза пленок Sr2FeMoO6 с улучшенными характеристиками, что, в свою очередь, способствует более эффективному применению этого материала в различных спинтронных устройствах.

Ключевые слова: пленки ферромолибдата стронция, сканирующая зондовая микроскопия, вольт-амперные характеристики, магнитно-силовая микроскопия

  • Старухина Софья Сергеевна – аспирант 1 года обучения кафедры материаловедения полупроводников и диэлектриков, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС»
  • Ильина Татьяна Сергеевна – к.ф.-м.н., старший научный сотрудник кафедры материаловедения полупроводников и диэлектриков, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС»
  • Быков Александр Сергеевич – к.т.н., доцент кафедры материаловедения полупроводников и диэлектриков, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС»
  • Каланда Николай Александрович – д.ф.-м.н., доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории физики магнитных материалов, ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению»
  • Петров Александр Владимирович – к.ф.-м.н., доцент, старший научный сотрудник лаборатории физики магнитных материалов, ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению»
  • Киселев Дмитрий Александрович – к.ф.-м.н., заведующий кафедрой материаловедения полупроводников и диэлектриков, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС»

Ссылка для цитирования:

Старухина, С.С. Влияние времени отжига на структурные и электрофизические свойства пленок ферромолибдата стронция / С.С. Старухина, Т.С. Ильина, А.С. Быков, Н.А. Каланда, А.В. Петров, Д.А. Киселев // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2025. - Вып. 17. - С. 182-189. DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.182. ⎘

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Cibert, J. Development of new materials for spintronics / J. Cibert, J.F. Bobo, U. Lüders // Comptes Rendus Physique. – 2005. – V. 6. – I. 9. – P.977-996. DOI: 10.1016/j.crhy.2005.10.008.
2. Serrate, D. Double perovskites with ferromagnetism above room temperature / D. Serrate, J.M. De Teresa, M.R.Ibarra // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2007. – V. 19. – № 2. – Art. № 023201. – 86 p. DOI: 10.1088/0953-8984/19/2/023201.
3. Tomioka, Y. Magnetic and electronic properties of a single crystal of ordered double perovskite Sr2FeMoO6 / Y. Tomioka, T. Okuda, Y. Okimoto, R. Kumai, K.-I. Kobayashi // Physical Review B. – 2000. – V. 61. – I. 1. – P. 422-427. DOI: 10.1103/PhysRevB.61.422.
4. Kobayashi, K.-I. Room-temperature magnetoresistance in an oxide material with an ordered double-perovskite structure / K.-I. Kobayashi, T. Kimura, H. Sawada, K. Terakura Y. Tokura // Nature. – 1998. – V. 395. – I. 6703. – P. 677-680. DOI: 10.1038/27167.
5. Bibes, M. Tunnel magnetoresistance in nanojunctions based on Sr2FeMoO6 / M. Bibes, K. Bouzehouane, A. Barthélémy et al // Applied Physics Letters. – 2003. – V. 83. – I. 13. – P. 2629-2631. DOI: 10.1063/1.1612902.
6. Kim, T.H. Large room-temperature intergrain magnetoresistance in double perovskite SrFe1-x(Mo or Re)xO3./ T.H. Kim, M. Uehara, S.-W. Cheong, S. Lee // Applied Physics Letters. – 1999. – V. 74. – I. 12. – P. 1737-1739. DOI: 10.1063/1.123672.
7. Yarmolich, M.V. Synthesis and study of strontium ferromolybdate nanopowders with high degree of superstructural ordering for spintronics / M.V. Yarmolich, N.A. Kalanda, S.E. Demyanov, M.V. Silibin, G.G. Gorokh // Technology and design in electronic equipment. – 2016. – I. 2-3. – P. 41-48.
8. Nečas, D. Gwyddion: An open-source software for SPM data analysis / D. Nečas, P. Klapetek // Open Physics. – 2012. – V. 10. – I. 1. – P. 181-188. DOI: 10.2478/s11534-011-0096-2.
9. Weber, M.C. Phonon Raman scattering of RCrO3 perovskites (R= Y, La, Pr, Sm, Gd, Dy, Ho, Yb, Lu) / M.C. Weber, J. Kreisel, P.A. Thomas et al //Physical Review B. – 2012. – V. 85. – I. 5. – P. 054303-1-054303-9. DOI: 10.1103/PhysRevB.85.054303.
10. Yadav, E. Effects of Cu-doping on the vibrational and electronic properties of epitaxial PrNiO3 thin films / E. Yadav, S. Harisankar, K. Soni, K.R. Mavani // Vibrational Spectroscopy. – 2021. – V. 112. – Art. № 103185. – 8 p. DOI: 10.1016/j.vibspec.2020.103185.
11. Son, L.H. Observation of phase decomposition of Sr2FeMoO6 by Raman spectroscopy / L.H. Son, N.X. Phuc, P.V. Phuc, N.M. Hong, L.V. Hong // Journal of Raman Spectroscopy. – 2001. – V. 32. – I. 10. – P. 817-820. DOI: 10.1002/jrs.764.
12. Navarro, J. Aging of Sr2FeMoO6 and related oxides / J. Navarro, C. Frontera, D. Rubi, N. Mestres, J. Fontcuberta // Materials Research Bulletin. – 2003. – V. 38. – I. 9-10. – P. 1477-1486. DOI: 10.1016/S0025-5408(03)00171-5.
13. Metsänoja, M. Effect of ex situ post-annealing treatments on Sr2FeMoO6 thin films / M. Metsänoja, S. Majumdar, H. Huhtinen, P. Paturi // Journal of superconductivity and novel magnetism. – 2022. – V. 25. – P. 829-833. DOI: 10.1007/s10948-011-1355-6.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒