Details

Четверные сплавы Гейслера CoFeMnSi (CFMS) относятся к спиновым бесщелевым полупроводникам. CFMS обладают близкой к 100 % спиновой поляризацией носителей заряда и являются перспективными материалами для создания современных устройств спинтроники. В таких устройствах кобальт и его сплавы широко применяются для формирования ферромагнитных слоев. Одновременное использование данных материалов для изготовления магнитных туннельных переходов может значительно повысить эффект туннельного магнитного сопротивления, что обусловливает необходимость создания технологии изготовления многослойных структур на их основе. В работе рассмотрен метод импульсного лазерного осаждения для выращивания гетероструктуры на основе пленки CFMS и слоя кобальта на подложке MgO(100). Электронно-микроскопические исследования образцов поперечного сечения показали, что полученные слои CFMS и кобальта имеют совершенную кристаллическую структуру, при этом в слое кобальта обнаружено содержание атомов железа. Установлено, что толщина пленки CFMS примерно 10 нм, слоя Co/Fе 2 нм и между ними образуется атомарно-гладкая граница. Это свидетельствует о реализации эпитаксиального роста верхнего слоя гетероструктуры. В области границы раздела между подложкой MgO и пленкой CFMS, протяженность которой в перпендикулярном поверхности подложки направлении около 1 нм, выявлено обеднение атомами CFMS. Наличие железа в верхнем слое и образование обедненной атомами области на границе между пленкой CFMS и подложкой MgO обусловливает необходимость дальнейшей оптимизации метода импульсного лазерного осаждения для формирования гетероструктур.

Quaternary Heusler alloys CoFeMnSi (CFMS) pertain to spin gapless semiconductors. CFMS have close to 100 % spin polarization of charge carriers and are promising materials for creating modern spintronic devices. Cobalt and its alloys are widely used to form ferromagnetic layers in such devices. The combined use of these materials for the manufacture of magnetic tunnel junctions can significantly increase the effect of tunnel magnetic resistance, which necessitates the creation of a technology for the manufacture of multilayer structures based on them. In this work, the pulsed laser deposition method used to grow a heterostructure based on a CFMS film and a Co layer on an MgO(100) substrate is considered. Electron microscopic studies of cross-sectional samples showed that the obtained CFMS and Co layers have a perfect crystalline structure, while the Co layer was found to contain Fe atoms. It has been established that the thickness of the CFMS film was approximately 10 nm, and the Co/Fe layer was 2 nm, and an atomically smooth boundary was formed between them. It indicates the implementation of epitaxial growth of the upper layer of the heterostructure. In the region of the interface between the MgO substrate and the CFMS film, the length of which in the direction perpendicular to the substrate surface is about 1 nm, depletion of CFMS atoms was revealed. The presence of iron in the upper layer and the formation of an atom-depleted region at the boundary between the CFMS film and the MgO substrate condition further optimization of the pulsed laser deposition method for forming heterostructures.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 6 раз в год. — Размещен на платформе "eLIBRARY.RU", ООО НЭБ: https://elibrary.ru/. — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=7821>.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. Т. 30, № 5, 2025. — (14 ст.). — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://elibrary.ru/contents.asp?id=83055274>.