Важнейшие результаты 2009 г.Впервые обнаружена 6-кратная магнитная анизотропия в плоскости пленок ZnO (0001), имплантированных ионами кобальта. Отдел радиационных воздействий на материалы, лаборатория радиационной физики.
Исследованы ультратонкие (~35 нм) эпитаксиальные пленки ZnO, имплантированные ионами Co+ с энергией 40 кэВ в широком интервале дозы облучения 0.25-2.0 x 1017 ионов/см2. Здесь были использованы различные методы исследований. Магнитный отклик, регистрируемого при комнатной температуре, показал сильную магнитную анизотропию для образцов, имплантированных при дозах равных и выше, чем 0.75x1017 ионов/см2. В диапазоне доз 1.0—1.5x1017 ионов/см2 помимо анизотропии формы (out-of-plane), характерной для тонких ферромагнитных пленок, наблюдалась сильная магнито-кристаллографическая анизотропия в плоскости пленки с осью симметрии 6-ого порядка и величиной около 500 Э. Совокупный анализ полученных результатов указывает на то, что ферромагнетизм полученного материала обусловлен изоморфным замещением катионов цинка ионами Co2+ в кристаллической матрице ZnO.
Рис. 1. Угловая зависимость резонансного поля (Hres.) сигнала ферромагнитного резонанса в пленки ZnO, имплантированной кобальтом, при вращении магнитного поля в плоскости пленки. Здесь красные символы для пленки после имплантации, синие символы – для той же пленки, но после удаления части поверхностного слоя.
|
