Введение
Глава 1 Обзор литературы 13
Глава 2 Экспериментальные методики исследования 23
2.1 Технологическое оборудование 23
2.2 Технология приготовления подложек 28
2.3 In situ методы исследования 30
2.3.1 Лазерная отражательная эллипсометрия 30
2.3.2 Дифракция отражённых быстрых электронов 31
2.3.3 Электронная оже-спектроскопия и спектроскопия характеристических потерь энергии электронами 33
2.4 Ex situ методы исследования 36
2.4.1 Структурные измерения и определение элементного состава 36
2.4.1.1 Рентгенофлуоресцентный спектральный анализ 36
2.4.1.2 Рентгеновская дифрактометрия и рентгеновская рефлектометрия 37
2.4.1.3 Просвечивающая электронная микроскопия 39
2.4.1.4 Атомно-силовая микроскопия 40
2.4.1.5 Фотоэлектронная спектроскопия 42
2.4.1.6 Мёссбауэровская спектроскопия 44
2.4.2 Магнитные, магниторезонансные и магнитотранспортные измерения 47
2.4.2.1 СКВИД-магнетометр 47
2.4.2.2 Рентгеновский магнитный круговой дихроизм 48
2.4.2.3 Ex situ магнитные исследования гистерезиса 50
2.4.2.4 Исследование магнитных свойств структур методом ферромагнитного резонанса 51
2.4.2.5 Установка для прецизионных исследований транспортных и магнитотранспортных свойств структур на постоянном токе 54
2.4.2.6 Установка для прецизионных исследований транспортных и магнитотранспортных свойств структур на переменном токе 55
2.4.3 Спектральная магнитоэллипсометрия 56
Глава 3 Модернизация технологического комплекса молекулярно-лучевой эпитаксии «Ангара» и отработка технологии контролируемого синтеза 60
3.1 Разработка и апробация магнитоэллипсометрической in situ методики исследования оптических и магнитных свойств синтезируемых наноструктур 62
3.2 Модернизация и автоматизация спектральных магнитоэллипсометрических in situ измерений в процессе роста наноструктур Fe/SiO2/Si(100) 67
3.3 Разработка эллипсометрической экспресс-методики определения толщины и профилей оптических постоянных в процессе роста наноструктур Fe/SiO2/Si(100) 73
3.4 Апробация спектральных магнитоэллипсометрических in situ исследований на начальных этапах роста Fe 82
Глава 4 Анализ состава, структурных и магнитных характеристик однослойных и многослойных плёнок Fe-Si, полученных термическим испарением в сверхвысоком вакууме 90
4.1 Исследование магнитной анизотропии при формировании однослойной плёнки Fe на подложках Si(001) и SiO2/Si(001) 91
4.2 Сравнение силицидов железа, полученных методами реактивной и твердофазной эпитаксии 103
4.3 Магнитные свойства и формирование немагнитных фаз в многослойных плёночных наноструктурах (Fe/Si)n 115
4.4 Исследование морфологии и фазового состава на интерфейсах в многослойных плёночных наноструктурах (Fe/Si)n 137
4.4.1 Исследования методами сканирующей просвечивающей электронной микроскопии и спектроскопии характеристических потерь энергии электронами 138
4.4.2 Исследования методом рентгеновской рефлектометрии 140
4.4.3 Исследования методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии 142
4.4.3.1 Исследования методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением 143
4.4.3.2 Исследования методом жёсткой рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии 148
4.5 Анализ структуры и магнитных свойств интерфейсов в многослойных наноструктурах (Fe/Si)n с применением поверхностно чувствительного метода рентгеновского магнитного кругового дихроизма 152
4.6 Исследование процессов фазообразования в наноструктурных плёнках (Fe/Si)3 методом конверсионной мёссбауэровской электронной спектроскопии 165
Глава 5 Исследование магнитных силицидов Fe3Si и Fe5Si3 179
5.1 Исследование структурных и магнитных характеристик магнитного силицида Fe3Si 180
5.2 Исследование структурных и магнитных характеристик магнитного силицида Fe5Si3 187
5.3 Исследование оптических и магнитооптических спектров магнитных силицидов Fe3Si и Fe5Si3 методом спектральной магнитоэллипсометрии 189
5.4 Исследование спектров диэлектрической проницаемости и оптической проводимости плёночных наноструктур Fe3Si и Fe5Si3 и их сравнение с результатами микроскопического расчёта спин поляризованной электронной структуры 205
5.5 Исследование транспортных свойств структуры на основе Fe3Si /Si(111) 218
Глава 6 Начальные стадии роста Mn на Si 226
6.1 Начальные стадии роста плёнок марганца на поверхности Si(100)21 226
6.2 Твердофазный синтез силицидов марганца на поверхности Si(100)21 235
6.3 Гибридные структуры на основе Mn 243
Заключение и основные выводы 251
Благодарности 254
Список сокращений 256
Список использованных источников 259
