Структуру и морфологию кластерно-слоистых пленок [Fe/Cr]₃₀, перспективных в том числе для создания элементов магнитной памяти, исследовали ученые физфака МГУ, сообщает 31 августа пресс-служба университета.

Результаты исследования были ими представлены в совместной со специалистами из НИЦ «Курчатовский институт» и Института физики металлов им. М. Н. Михеева УрО РАН статье «Кластерно-слоистая структура [Fe/Cr]₃₀ демонстрирует эффект Кондо, изученный методами GISAXS и мессбауэровской спектроскопии», опубликованной в журнале Materials Science & Engineering B: Solid-State Materials for Advanced Technology.

Эффектом Кондо называется аномальная температурная зависимость электросопротивления сплавов немагнитных металлов с небольшим количеством магнитных примесей.

Необычные для сплошных сред свойства ультратонких магнитных пленок и магнитных многослойных структур сделали их основой современной микроэлектроники, спинтроники, оптоэлектроники и сенсорики. Для создания эффективных технологий в этих областях необходимо детальное изучение структуры таких объектов.

Исследователи проводили изучение структуры кластерно-слоистых пленок, используя два синхротронных метода: малоугловое рентгеновское рассеяние в скользящей геометрии (grazing-incidence small-angle X-ray scattering — GISAXS) и синхротронную мессбауэровскую спектроскопию.

Методом GISAXS им удалось установить наличие кластеров и охарактеризовать их латеральные (боковые) размеры, а также определить зависимость размера кластеров от толщины слоя.

Было показано, что существенные различия в кондоподобном поведении электрического сопротивления определяются очень тонким различием размеров кластеров. Эта информация будет очень важной при разработке технологии изготовления образцов.

Старший научный сотрудник кафедры физики твердого тела физфака МГУ Роман Баулин пояснил полученные исследователями результаты:

«Использование мессбауэровской спектроскопии, чувствительной к локальному окружению ядер ⁵⁷Fe, позволяет существенно дополнить информацию, получаемую методом GISAXS, и охарактеризовать также высоту кластеров, которая, как оказалось, не превышает несколько атомных монослоев. Полученная информация важна для создания новых элементов магнитной памяти, а также мемристоров».