А А - А JOURNAL OF NANO- AND ELECTRONIC PHYSICS
6№ 2, 02025(4cc) (2014) Vol. 6 No 2, 02025(4pp) (2014)
2077-6772/2014/6(2)02025(4) 02025-1 2014 Х Х
іХ ХіХ і іХ іХ Х
Х і Х Х іХ і ХFe іХGe
г г , . . бХ гІг
а , г - а а, з, йееем , а а
( 15.05.2014; online 20.06.2014)
Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х ХХ
- Х Х Х Х ХFe ХGeгХ бХ Х Х Х Х Х Х
Ge Х иХ Х з0 г % Х Х иее-870 Х є Х Х Х
ХGe Х Х-Fe і Fe -Ge. , щ і і
і і ч є і і ь і іч х і -Fe.
іХ : Х Х Х ХыeХ ХьeбХ Х , Х бХ в
, Х
PACS numbers: 68.37. – d, 68.55. – a, 73.61. – r
1. Х А В ХВХ ІВ в
В Х А Х АХ ВІХFe ІХGe
Х Х Х Х Х в
єХ Х Х Х Х
Х Х Х / в
бХ Х бХ Х Х Х Х в
Х бХ Х Х Х в
Х Х Х бХ Х
Х Х Х Х [1]. Х
Х є Х ’ Х Х бХ
Х в
Х Х Х Х Х Х ’ Х Х
Х Х Х Х Х в
Х Х Х Х Х Х Х
Х бХ Х ’ Х Х
Х , Х Х в
Х Х [з], Х Х в
Х Х Х Х Х
Х Х[и]Х є Х Х
’ Х Х Х [4, 5].
Х Х Х Х
/ Х Х Х Х
гХ бХ бХ Х Х [л]Х Х Х
Х Х бХ Х Х в
Х Х Х Х Х Х Х
Fe / ьeбХ Х Х Х в
бХ бХ Х Х Х Х єХ Х
Х Х Х ыeХ Х
ХьeгХ бХ Х Х в
є Х Х єХ єХ Х Х Х в
Х Х ’є Х – Х Х бХ Х
Х є Х Х Х Х Х
Хкбз Х Х Х бХ Х Х в
ХыeгХ бХ Х Х Х Х
Х є Х Х бХ Х єХ Х в
Х Х є Х Х .
Х ХьeХ Х Х в
Хцlьaцs / ьaцsХ[м]бХ Х Х Х Х в Х ХьeХ бХ Х ьaцsХ ХSiбХ ХьeХ Х Х Х
Х ХєХ Х Х в
Х бХ Х Х бХ
Х Х ХєХ Х Х в
Х бХ Х єХжжл K.
Х Х Х Х Х
Х Х Хшr / ьeбХ Х Х Х в
Х Х Х Х Х
Cr 4 г%Х є Х Х в
бХ Х Х Х[н]гХ Х Х[о]Х в
Х Х Х Х Х в
Х Х ьe / Fe / SiO2 Х Х
Х Х Х Хжее-600 Х Х в
Х Х Х ХзнХ Хзжк гХ бХ Х
Х Хзе Х Х Х Х
Х Х Х пХ ыe3Ge, Fe5Ge3, Fe4Ge3, Fe6Ge5бХыeьeХ Хыeьe2.
Х Х Х Х Х Х
Fe-Ge [10] є Х бХ Х Х Х Х Х Х в
Х ХGe Х Х Х
Х ХGe ХFe – г г(-FeЮХ Х Х в ХFe: ы 3ь Х бХ ы 3,2ь 2, ы ь бХ ы ь 2, ы 13ь 8 Х
ы 6ь 5. Х Х Х Х Х
Х Х Х Х Х в
Х бХ Х Х Х в
Х Х єХ Х Х Х
Х Х д бХ Х Х Х Х
Х . Х
Ge
c 34-40 г%Х Х Х Х ыe3Ge
( Х 670-1320 ЮХ Х ыe3,2Ge2( Х 1420 ЮгХ Х
ы 13ь 8 є Х Х 1020 Х Х Х в
Х є [10]гХ Х ХХы ь Х Хы ь 2
Х Х Х Х в
бХ Х Х є Х Х
Х Х Х Х [жж]гХ Х
Х Х[жз]Х Х Х
Х Х Х Х в
Х ХХ Х Хыe / Ge / Fe Х
бХ Х Х Х Х Х Х
Х ХиееХ Хжеме Х Х Х в
є Х Х Х ХFeGe (1 2)
Х Х ’є Х Х Х Х в
бХ Х Х Х Х Х в
Х( ЮгХ бХ ХХ Х Х
0,35-0,44 %Х Х Х Х в
Х ХьeХ ХлеХ Хлн г %.
Х бХ бХ Х Х Х Х ’є Х
Х Х Х Х в
Х Х Х Х ХFe ХGe Х Х в
Х Х Х бХ Х в
Х Х Х Х( г гЮХ ХGe
г г , г г Ь, гІг г А - . . 6, 02025 (2014)
02025-2
ХFe Х гХ
Х ’ Х Х Х Х Х Х Х в
Х Х Х г г (-Fe) Х г г
(-Ge). бХ Х Х Х Х Х Х в
Х Х Х бХ бХ Х бХ Х
бХ Х Х Х Х Х Х в
Х Х Х Х Х Х єХ Х
Х Х є Х г
2. АХІ І АХ
Х Х ыe / Ge / ыeХ в
Х Х Х Х Х Х
-к Х( Х~ 10– 3-10– 4 ЮХ Х Х в
Х Х Х є Х Х Х
Х Х Х ( ЮХ Х Х Х в
Х (1 10) 2гХХ Х Х Х
ХUTмещХ ХUTме Х Х Х– в
Х Х Х Х Х
( Х± 0,05 %) Х Х( Х± 1 ЮХ в
бХ гХ Х Х Х
Х Х Х ↔ Х Х в
Хиее-1070 г
Х Х Х Х
Х Х [ж3] Х 300 Х Х в
Х Х Х Х Х
пХ бХ Х Х в
Х( гжЮгХ Х Х Х в
Х бХ Х Х в
Х Х(ВЮХ Х Хйке гХ
г 1 – Х Х пХ Х – Х (||)рХ Х –
Х(┼)рХХ Х- Х()
Х бХ Х Х Х в
пХ
(450)(450) (450)
R B R R
MO
R R
,
ХRB – Х Х Х Х в
бХR(450) – Х Х ХВ 450 г
Х Х Х Х Х в
Х Х Х Х Х в
Х Х Х Х ( Х
-125 ЮгХ Х Х Х
Х Х бХ Х Х Х Х[ж4].
Х Х Х Х Х
Х Х п
1
1 1
i i i i
Fe Fe Fe Ge Ge Ge
D d c
D d D d
,
ХD – Х Х ХыeХ Хьeг
Х Х Х Х Х
бХ Х Х Х
Х Х(± 1 ).
3. А Ь ІХ Ь А
Х Х Х Х в
Х ХFe ХGe Х Х
ХGe Х Х . бХ Х в
ХGe Х Хd зеХ Х Х Х
Х Х ( г 2 ЮбХ Х Х Х
Х Х ХTa Х Х в
Х Х-Ge Х-Ge Х є бХ Х Х в
єХкке бХ Х Х є Х Х Х в
Х [жк]бХ Х Ta 520-620 Х Х ХGe
Х же-25 гХ є бХ Х Х Х
ХGe єХ Х Х Х Х
[16]бХ Х Х Х Х Х Х
Х Хже , є Х в
- ХGe Х Х Х лее гХ Х
бХ Хже Х є Х Х в
Х- гХ Х Х Х є Х Х
Хебкли-0,565 ( Х Х ЮбХ Х Х
є Х Х Х Ха0 0,5657
Х ХGe [17]. Х Х Х
Х Х Х бХ Х б єХ Х в
Х Х Х ’ є Х Х в
гХ Х- Х ( Х Х-Sn)
єХ Х ХаебкозХ Х 0,697 г
Х Х Х Х в
Х Х Х иее-870 Х Х Х
ХFe(10)/Ge( )/Fe(зеЮд Х 2, 4, 6, 8, 10,
15 бХ Х Х єХ бХ Х Х Х в
є Х Х Х Х г г (-FeЮХ Х
Ge Х ХFe Х - Х Х Х
а 0,284 (cGe 0) 0,286 (cGe 12 г %)гХ Х
Х - Х Х Х в
Х Х Х Х Х Х в
Х ХGe. Х бХ Х Х Х в
Х Х Х Х Х-Fe є Х в
Х Х Х Х - ХGeбХ Х
Х Х Х Х Х Х .
- Х Х Х
Х ХGe Х Х Х
Х гХ бХ Х Х Х в
Х( Хже ЮХ Х Х Х570 є Х
Х Х пХ Х Х Х в
ХL1 5 Х Х є Хn1 1015 – 2 Х Х Х– L2 60-70 Х Хn2 3.1014 – 2гХ Х Х
Х 20 Х Х Х Хкме
-800 Х Х Х Х Х Х п
L1 60-80 Х ХL2 115-160 Х Х Х в є Х N 2,5.1014 – 2 ( гз Юг Х - Х
800 Х є Х ХGeO2 Х Х
Х бХ Х Х Х є в
гХ Х Х Х Х
Х Х Х бХ в
ХGeO2 є Х Х Х Х Х в
бХ Х Х Х Х гХ Х
Х Х є Х Х ’ Х Х в
Х Х Х Х Х
-Ge Х GeO2 ( бХ d220
І Х І Х ХІХ І Х … г А - . . 6, 02025 (2014)
02025-3
г 2 – Х Х Х Х Х Х Ge(20), Х T йзеХ ( ЮХ
Tп 800 К( ). В х щ і
1–З і ь ч М і і і х і і
( бХ Ю cGeбХ г%
300 870
бХ% бХ%
|| ┼ || ┼
Fe(30)/ 0 -0,20 0,06 0,03 -0,03 0,05 -
Fe(10)/Ge(4)/Fe(15Юд 8 0,08 0,04 0,03 0,03 0,03 0,02
ыe(жеЮдьe(лЮдыe(зеЮд 9 0,09 0,03 0,02 – – –
ыe(жеЮдьe(лЮдыe(жкЮд 11 0,09 0,04 0,03 0,03 0,01 0,01
ыe(жеЮдьe(нЮдыe(зеЮд 12 0,08 0,03 0,04 0,03 0,02 0,01
ыe(жеЮдьe(жеЮдыe(зеЮд 15 0,08 0,03 0,05 0,03 0,02 0,02
є
г 3 – Х Х Х Х Х Х Х Х Х ( - ЮХ Х Х Х нме Х (-єЮХ Х
Fe(10)/Ge(8)/Fe(зеЮд Х( бХ ЮбХ Х( бХ ЮХ Х( бХєЮХ
Х Х ХFe(10)/Ge( )/Fe(зеЮд бХ Х
бХ Х Х Х Х
Хжз-20 Х Х Х Х Х в
бХ бХ Х Х бХ ’ Х Х Х в
Х Х Х ХFexGey.
Х Х Х Х Х Х в
Х Х Х Х Х ыeдьe(xЮдыeд гХ
-бХ Х Х Х Х Х Х єХ Х Х
Х Х Х Х ( ги б рХ
г 1) Х Х бХ Х ХХ Х гХ
Х Х ыeХ Х Х Х Х
Х Х Х Х Х Х єХ ’є Х бХ Х
Х Х Х Х Х
г г , г г Ь, гІг г А - . . 6, 02025 (2014)
02025-4
Х Х гХ - бХ Х Х Х
Х Х Х Х
Х єХ Х Х Х Х Х Хыe, Х в
є Х Х Х Х( гиХ -єЮбХ Х Х в
Х Х Х Х Х
Х Х є Х Х в
Х Х Х Х Х Х ХьeгХ
Х Х Х Х Х в
Х Х Х Х є Х Х ьeХ Х
Х-ыeбХ Х Х Х є Х в
Х г г бХ Х Х б є Х в
Х Х є Х Х ыeХ Х в
є Х Х гХ Х єХ Х Х
ХыeбХ Х Х Х Х ’є Х Х
Х Х гХ
Х Х Х Х Х в
Х бХ Х Х Х г гХ Х в
є Х єХ Х Х Х в
Х Х Х ХFe.
Х Х Х Х Х в
Х№ 0112U001381 (2012-зежйХ гЮг
The Phase Transformations and Magnetoresistive Properties of Diluted Film Solid Solutions Based on Fe and Ge Atoms
O.V. Vlasenko, L.V. Odnodvorets, N.I. Shumakova
Sumy State University, 2, Rimsky Korsakov Str., 40007 Sumy, Ukraine
In the article, the structure, phase composition and magnetoresistive properties of single- and three-layer films based on Fe and Ge were studied. It is established that in such films eutectic is formed based on di-luted solid solutions of Ge atoms in -Fe layers and of Fe atoms in -Ge layers at the total concentration of Ge atoms from 3 to 20 at.% in the temperature range of 300-870 K. It is shown that magnetoresistive prop-erties of the films with eutectic composition are not significantly different from the propprop-erties of -Fe films.
Keywords: Film materials based on Fe and Ge, Phase transformations, Concentration of atoms, Solid So-lution, Magnetoresistance.
ы щ Х Х ы Х Х ы Х
ы Х ы Х Х Х FeХ ХGe
г г , . . бХ г г
а , г - а а, з, йееем , а а
Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х
- Х Х Х Х ХFe ХGeгХ бХ Х Х Х Х Х Х ХGe
Хи ХзеХ г% Х 300-870 Х Х Х Х Х Х в
Х Х Х ХGe Х Х-Fe Х ХFe Х-GeгХ бХ Х Х в
Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х-Fe.
ы : Х Х Х ыeХ Х ьeбХ Х , Х
бХ Х ,
Х І А
1. M.F. Toney, J.A. Borchers, K.V. O’щonovanбХ шгыг Majkrzak, D.T. Margulies, E.E. Fullerton, Appl.Phys. Lett.86, 162506
(2005).
2. D. Sellmyer, R. Skomski. Advanced Magnetic Nanostruc-tures (Berlin: Springer: 2006).
3. N.A. Morley, M.R.J. Gibbs, K. Fronc, R. Zuberek, J. Magn. Magn. Mater.286, 91 (2005).
4. г г бХ г г бХ г г бХ
г г бХ г г бХ г г бХ
г г бХ 46 No5, 864 (2004) (V.E. Buravtsova,
EгцгХ ьan’shinaбХ VгSгХ ьushchinбХ SгюгХ KasatkinбХ цгMгХ M
u-rav’evбХNгVгХіlotnikovaбХыгцгХіudonin, Solid State Phys. 46, 891 (2004)).
5. г г , г г бХ Іг г бХ
г г гХ п а а , в
а а гХ( пХ пХзеж3).
6. Y.W. Liu, W.B. Mi, E.Y. Jiang, H.L. Bai, J. Appl. Phys. 102, 063712 (2007)
7. S.H. Song, S.H. Lim, J. Mang. Magn. Mater. 304, 1, 64
(2006).
8. G. Kioseoglou, A.T. Hanbicki, C.H. Li, S.C. Erwin, R. Goswami, B.T. Jonker, Appl. Phys. Lett. 84, 1725 (2004). 9. O.M. Ndwandwe, C.C. Theron, T.K. Marais, R. Pretorius, J.
Mater. Res.18, 08, 1900 (2003).
10.A. Dayyer, P. Feschotte, J. Less-Common Met. 72, 1, 51
(1980).
11. . . . а . ( : : 1971).
12. гV. Vlasenko, L.V. Odnodvorets, I.Yu. Protsenko, etallofizika noveishie technologii, 35, 1639 (2013).
13.M.H. Demydenko, S.I. Protsenko, D.M. Kostyuk,
І.V. Cheshko, J. Nano- Electron. Phys.3 No 4, 106 (2011).
14.Іг г бХ г г бХ гІг б а
я а а пХ ( :
пХзеемЮг
15.K. Toko, N. Fukata, K. Nakazawa, M. Kurosawa, N. Usami, M. Miyao, T. Suemasu, J. Cryst. Growth372, 180 (2013) 16.E.P. Tkach, L.V. Odnodvorets, N.I. Shumakova,
I.Yu. Protsenko, J. Nano- Electron. Phys. 1 No 1, 25 (2009).
17. г г бХ г г бХ г г , в
а ч ч а а ( пХ
