Микроструктурные исследования сплавов системы CuInSe2–CuSbSe2
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
чивания значительное расхождение экспериментальной и расчетной кривых указывает на существенный вклад иного механизма перемагничивания, а именно процессов смещения доменных границ [9].
Таблица
Условия получения, состав, отношение интенсивностей рентгеновских пиков I002/I100 и магнитные характеристики пленок Со-W (h=1 мкм)
ПараметрСо-15 вес.%WСо-25 вес.%W12345 *6ТС182633402618I002/I100251015>50 **1128Mmax0,850,560,580,750,420,15 S2,102,25_2,152,491,3
* - горизонтальное осаждение; ** - II00/I002
Рассмотренные выше примеры показывают, что в пленках Со (АОП) и, в меньшей мере, в пленках Со-W (25 вес% W) c ПМА, осажденных при комнатной температуре (текстура [001]), процессы перемагничивания хорошо описываются моделью изолированных одноосных кристаллитов. Однако при снижении энергии магнитной одноосной анизотропии или росте намагниченности насыщения сильнее проявляется влияние магнитостатического взаимодействия. Такой случай реализуется в пленках Co-W с 15 вес% W, где несмотря на столбчатый тип структуры и текстуру [001], магнитный момент лежит в плоскости пленки. Это означает, что энергия размагничивающего поля превосходит магнитокристаллическую энергию, и поэтому представление о пленках, как об ансамбле невзаимодействующих частиц оказывается некорректным. Анализ экспериментальных результатов свидетельствует о наличии магнитостатического взаимодействия, поскольку в большинстве исследованных пленок М<0 (Табл).
Знак и величина М (Н) во многом определяются процессами перемагничивания реальных материалов (прежде всего преобладающим механизмом перемагничивания и величиной межкристаллитного взаимодействия), при этом сопоставление их изменения с изменением других магнитных характеристик (свойств) позволяет более детально исследовать процессы перемагничивания и тесно связанный с ними магнитный гистерезис. Так, анализ изменения |М|max и коэффициента прямоугольности петли гистерезиса образцов 1-4 (Табл) позволяет сделать вывод, что рост магнитостатического взаимодействия кристаллитов приводит к увеличению доли обратимых процессов при перемагничивании пленок Сo-W [7].
Представляет интерес сопоставление результатов исследования кривых М (Н) и кривых угловых зависимостей Нс, т. е исследования анизотропии магнитного гистерезиса. Так, анализ кривых Нс () образцов Co-15 вес.%W, полученных при различной геометрии осаждения, показывает возможность их аппроксимации кривыми, рассчитанными по модели закручивания (Рис), при этом образцу, полученному при вертикальном осаждении, соответствует кривая с меньшей величиной приведенного радиуса S, т.е. увеличение доли процессов вращения при перемагничивании. Различие в величине магнитостатического взаимодействия при перемагничивании данных образцов позволяет сделать вывод о том, что рост магнитостатического взаимодействия кристаллитов обуславливает увеличение доли процессов вращения при перемагничивании. Аналогичный вывод следует и из сопоставления результатов варьирования текстурой за счет изменения Т электролита (Табл).
Характер изменения потерь на гистерезис от угла перемагничивания Wh () исследованных пленок с различной структурой также указывает на изменение механизма их перемагничивания. Так, потери на гистерезис в пленках кобальт-вольфрам (25 вес.%W) со столбчатой структурой монотонно падают, но в диапазоне углов 40-90 о это падение заметно слабее: такое ход кривой можно объяснить усилением роли процессов смещения, доля которых возрастает в образцах с ориентацией оси "с" в плоскости пленок [3].
Выводы
В системе CuInSe2-CuSbSe2 для сплавов на основе соединения с более низкой температурой плавления (CuSbSe2) характерна кристаллизация в виде дендритов, что может быть объяснено высокой разностью температур плавления исходных тройных соединений. Установлено, что пределы растворимости тройных соединений с обеих сторон не превышают 0.05 мол. доли.
Литература
1. Moser A., Takano K., Margules D. et al. J. Phys. D.: Appl. Phys. 2002. V.35. P. R.157-167.
2. Mayo P. I.,OGrady K., Chantrell R. W. et al. 1999. №2.С. .120-123
3. Lodder J. C.,Cheng-Zhang L. J. Magn. Magn. Mater. 1988. V74. P.74-86
4. Шадров В. Г, ОГрэди К. ФТТ. 1997. Т.39. №5. С.894-897.
5. Шадров В.Г. и др. Металлы 1999№2. С.120-123
6. Shtrikman S.,Treves D. J. Phys. Rad. 1959. V20. P.286-289
7. Шадров.В. Г, Тагиров Р.И., Болтушкин А.В. ЖТФ 2002. Т.72. №4.36-40.
8. Nakamura J., Iwasaki S. IEEE Trans. Magn. 1987. V 23. P.153-157.
9. Ranjan R.,Gau J. S.,Amin N. J. Magn. Magn. Mater. 1990. V89. P.38-46