Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Дисертаційні роботи України
Фізико-математичні науки
Фізика твердого тіла

Диссертационная работа:

Бібик Віталій Володимирович. Формування фазового складу та електрофізичних властивостей плівкових систем Ni/Fe та Cr/Fe.Плівкове матеріалознавство,мікроелект- роніка та приладобудування. : Дис... канд. наук: 01.04.07 - 2008.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальність теми. Перспективи застосування тонких металевих плівок в ряді сучасних новітніх технологій зумовлено як вимогами мініатюризації, так і часто унікальними властивостями та ефектами, що в них спостерігаються. Впровадження новітньої магніто-плівкової головки корпорацією ІВМ на основі сплаву FeNi з її незаперечними перевагами, такими як надвисокою чутливістю до корисного сигналу і низькою до шуму, мініатюрністю і малою вагою, дозволяє фіксувати магнітні сигнали рівня недосяжного іншими технологіями.Водночас сучасні дослідження багатошарових плівкових систем типу Fe/Cr…/Fe/Cr/П (П-підкладка), в яких спостерігається ефект спін-залежного розсіювання електронів, дозволяють вважати їх одними із найбільш перспективних для практичного використання в пристроях надщільного магнітного запису (до 1 Тбіт/дюйм2), при створенні широкосмугових ліній одночасної передачі двох сигналів у 3-5-сантиметровому діапазоні хвиль.

Поряд із незаперечними перспективами використання таких плівкових систем ряд їх фізичних властивостей і особливостей структурного стану залишаються маловивченими.

Однією із задач фізики тонких плівок, яка має як науковий так і безпосередньо практичний інтерес, є дослідження ролі дифузійних процесів і впливу фазоутворення на електрофізичні властивості мультишарів. Розуміння вищезазначених закономірностей відкриє можливість прогнозувати властивості тонкоплівкових систем в залежності від умов, їх формування.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконувалася у рамках держбюджетної теми №0100U003219 «Дифузійні процеси у багатошарових системах плівка/плівка і плівка/масивний матеріал» (2000-2002 рр.); спільного проекту науково-технічного співробітництва №М/18-2004 від 29 березня 2004 р. «Дифузійні процеси і транспортні властивості мультишарів і тонких плівок» між Сумським державним університетом і Інститутом ядерної фізики ПАН (м.Краків, Польща) (2004-2005 рр.).

Мета і задачі досліджень. Метою роботи є встановлення закономірностей при формуванні структурно-фазового стану і електрофізичних властивостей двошарових плівок на основі Ni і Fe та Cr і Fe в умовах взаємної дифузії атомів і фазоутворення.

Відповідно до мети роботи вирішувалися такі задачі:

здійснення аналізу літературних даних стосовно структурно-фазового стану і електрофізичних властивостей двошарових плівок Ni/Fe і Cr/Fe;

проведення дослідження фазових перетворень при термоциклічній обробці двошарових плівкових систем в інтервалі температур 300–1200 К;

експериментального дослідження особливостей конденсаційно-стимульованої і термодифузії у двошарових плівках, де можливе утворення проміжних фаз, твердих розчинів чи евтектик;

проведення досліджень розмірних ефектів у електрофізичних властивостях;

апробації теоретичних моделей розмірного ефекту в термічному коефіцієнті опору(ТКО) двошарових плівок;

апробації теоретичних моделей тензочутливості в системах Ni/Fe та Cr/Fe.

Об’єкт дослідження – вплив дифузійних процесів, фазоутворення та розмірних ефектів на електрофізичні властивості плівкових систем.

Предмет досліджень– електрофізичні властивості двошарових плівок плівок Ni/Fe і Cr/Fe в умовах проходження твердофазних реакцій та дифузійних процесів.

Відповідно до поставлених задач застосовувалися методи досліджень:

електронна мікроскопія і електронографія;

вторинно-іонна мас-спектрометрія;

оже-електронна спектроскопія

термо- і тензорезистометрія.

Наукова новизна одержаних результатів. Здійснене в роботі комплексне дослідження фазових перетворень, дифузійних процесів і електрофізичних властивостей дозволило встановити звязок між структурно-фазовим станом плівкових систем та електрофізичними властивостями і отримати такі нові результати:

  1. Вперше встановлено закономірності процесів фазоутворення в двошарових плівках Ni/Fe і Cr/Fe і показана можливість формування заданого структурно-фазового складу шляхом зміни товщин шарів у двошаровій структурі та встановлення режимів термічної обробки;

  2. Розраховані коефіцієнти взаємної дифузії атомів у процесі зерномежової конденсаційно-стимульованої дифузії та термодифузії за допомогою методів вторинно-іонної мас-спектрометрії та оже-електронної спектроскопії; визначені параметри дифузії та записані рівняння дифузії; встановлено переважний вплив на формування фазового складу дифузійних процесів, які протікають на стадії конденсації плівкових систем;

  3. Вперше побудовані структурно-фазові схеми утворення твердих розчинів(т.р.) у двошарових плівкових системах Ni/Fe та Cr/Fe;

  4. Встановлено вплив фазових перетворень і дифузійних процесів на температурні залежності опору і ТКО у двошарових плівкових системах на основі Ni і Fe та Cr і Fe;

  5. Набула подальшого розвитку апробація теоретичних (макро- і напівфеноменологічної) моделей розмірного ефекту в ТКО двошарових плівок ; показано, що існує чітка кореляція між величиною ТКО та структурно-фазовим станом досліджених плівкових систем; вперше здійснено прогнозування ТКО плівкових систем на основі Ni і Fe та Cr і Fe в залежності від товщин окремих шарів;

  6. Вперше отримано експериментальні дані і проведено апробацію теоретичних моделей тензочутливості в системах Ni/Fe та Cr/Fe.

Практичне значення одержаних результатів. Фундаментальне значення отриманих результатів полягає у подальшому розширенні знань про електрофізичні властивості, тензочутливість та твердофазні реакції і дифузійні процеси в двошарових плівкових системах.

Результати дисертаційної роботи можуть бути використані в плівковому матеріалознавстві, мікроелектроніці та приладобудуванні зокрема при розробці технологічних умов при створенні надчутливих датчиків, прогнозуванні їх надійності і стабільності параметрів.

Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експериментальних досліджень та обробці і узагальненні отриманих результатів. Автор особисто виготовляв плівкові зразки, досліджував електрофізичні властивості, фазовий склад, кристалічної структуру та дифузійні процеси. Постановка завдання, вибір експериментальних методик, обговорення результатів досліджень та формулювання висновків проводилися спільно з науковим керівником проф. І.Ю. Проценком. Дослідження дифузійних процесів та елементного складу методом вторинно-іонної мас-спектрометрії проводилося спільно з доцентом А.І. Салтиковою (Сумський державний педагогічний університет ім. А.С.Макаренка). За участю кандидата фізико-математичних наук Проценка С.І. проводилися дослідження методами оже-електронної спектроскопії. Особисто автором підготовлені статті [1, 5] і розділи 3 в [4, 6] та розділ 2 в [7], а також тези доповідей [ 9, 10, 12, 13, 15 ]. Статті [2-4, 6, 7] написано у співавторстві.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідалися і обговорювалися на таких наукових конференціях: Науково-технічній конференції викладачів, співробітників, аспірантів і студентів фізико-технічного факультету СумДУ (Суми, 2003, 2004, 2005, 2006 рр.); IX Міжнародній конференції „Фізика і технологія тонких плівок” (Івано-Франківськ, 2003 р.); Всеукраїнських конференціях молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики ЕВРИКА (Львів, 2003, 2004, 2006рр.); Науковій конференції з Міжнародною участю „Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології” (Кременчук, 2004 р.); V Міжнародній конференції „Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении (Воронеж, 2004 р.); 7-й Міжнародній конференції „Фізичні явища в твердих тілах” (Харків, 2005 р.); 18-му Міжнародному симпозиумі «Тонкие пленки в оптике и наноэлектронике» (Харків, 2006 р.), на 19-му Міжнародному науково-технічному симпозиумі „ Тонкие пленки ” (Харків, 2007 р.).

Публікації. Основні матеріали дисертації відображені в 7 статтях, із них 5 опубліковані у фахових виданнях та в 8 тезах доповідей у матеріалах наукових конференцій.

Структура і зміст роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, загальних висновків, списку використаних джерел. Обсяг дисертації складає 123 сторінки, ілюстрована 30 рисунками і 12 таблицями. Список використаних джерел містить 136 найменувань.

Подобные работы
Павлова Олена Петрівна
Формування фазового складу, структури та властивостей нанорозмірних плівок силіцидів перехідних металів Co, Mn, Ni, Ti, Ta, Pt на монокристалічному кремнії
Павлов Андрій Володимирович
Структура, фазовий склад та механічні властивості покриттів на основі системи титан-вуглець
Івасів Зіновія Федорівна
Дослідження впливу градієнта складу і дефектів гратки на оптичні, фотоелектричні властивості та механізми переносу заряду в твердих розчинах HgCdTe і фоточутливих структурах на їх основі
Рево Сергій Лукич
Структура та властивості наношаруватих систем на основі перехідних металів і вуглецю
Шкурдода Юрій Олексійович
Структура, електропровідність та магніторезистивні властивості нанокристалічних плівкових систем на основі Co, FeNi, Cu та Ag
Шелест Тетяна Миколаївна
Вплив вакансій селену на електрофізичні властивості квазінизьковимірних систем NbSe2 та NbSe3
Даніленко Ігор Анатолійович
Вплив фізичних дій на фазові перетворення та властивості порошкових і консолідованих систем на базі діоксиду цирконію
Коцюба Анатолій Миколайович
Електрофізичні властивості вуглеграфітових матеріалів та інтеркальованих систем на їх основі в широкій області температур
Поварчук Василь Юрійович
Дослідження впливу іонізуючої радіації на властивості аморфних та нанокристалічних сплавів на основі системи Fe-Si-B
Чорноус Анатолій Миколайович
Розмірні ефекти в електрофізичних властивостях нанокристалічних плівкових систем в умовах взаємної дифузії та фазоутворення

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net