Низкотемпературное магнетронное осаждение наноструктурных пленок Ni-C: синтез, структура и магнитные свойства
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-340-345
Аннотация
Три группы пленок с соотношением C/Ni=30/70; 40/60; 60/40 (об. %) были выращены методом магнетронного распыления композитной мишени Ni-C. Методом атомно-силовой микроскопии (AFM) установлена кластерная природа осаждения пленок на поверхности подложки. Рентгеновский анализ трех групп пленок позволил изучить влияние температуры подложки на структуру и размер никелевых нанокристаллитов с углеродной оболочкой, которые образуют пленку. Индуктивно-частотным методом измерена намагниченность насыщения 4πMS наночастиц никеля и исследована ее зависимость от температуры подложки. Показано, что пленки с минимальной концентрацией углерода обладают ферромагнетизмом при осаждении непосредственно на холодную подложку. Пленки с повышенной концентрацией углерода проявляют магнетизм при осаждении только на горячие подложки.
Об авторах
Р. В. Шалаев
http://nanojournal.ifmo.ru
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина
Россия
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина
Россия
Ростислав В. Шалаев
283048; ул. Р. Люксембург, 72; Донецк
В. Н. Варюхин
http://nanojournal.ifmo.ru
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина
Россия
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина
Россия
Виктор Н. Варюхин
283048; ул. Р. Люксембург, 72; Донецк
А. И. Линник
http://nanojournal.ifmo.ru
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина
Россия
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина
Россия
283048; ул. Р. Люксембург, 72; Донецк
В. В. Сироткин
http://nanojournal.ifmo.ru
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина
Россия
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина
Россия
Владимир В. Сироткин
283048; ул. Р. Люксембург, 72; Донецк
С. А. Костыря
http://nanojournal.ifmo.ru
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина
Россия
Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина
Россия
283048; ул. Р. Люксембург, 72; Донецк
Список литературы
1. Sunny V., Kumar D., Yoshida Ya., Makarewicz M., Tabis W., Anantharaman M. Synthesis and properties of highly stable nickel/carbon core/shell nanostructures. Carbon, 2010, 48(5), P. 1643–1651.
2. El Mel A., Gautron E., Angleraud B., Granier A., Tessier P. Synthesis of nickel-filled carbon nanotubes at 350◦C. Carbon, 2011, 49(13), P. 4595–4598.
3. Kumar M., Ando Y. Chemical vapor deposition of carbon nanotubes: a review on growth mechanism and mass production. J. Nanosci. Nanotechnol., 2010, 10(6), P. 3739–3758.
4. He Z., Lee Ch.S., Maurice Jean-L., Pribat D., Haghi-Ashtiani P., Cojocaru C.S. Vertically oriented nickel nanorod/carbon nanofiber core/shell structures synthesized by plasma-enhanced chemical vapor deposition. Carbon, 2011, 49(14), P. 4710–4718.
5. Hayashi Y., Tokunaga T., Toh S., Moon W.J., Kaneko K. Synthesis and characterization of metal-filled carbon nanotubes by microwave plasma chemical vapor deposition. Diamond and Related Materials, 2005, 14(3-7), P. 790–793.
6. Shalaev R.V., Ulyanov A.N., Prudnikov A.M., Shin G.M., Yoo S.I., Varyukhin V.N. Noncatalytic synthesis of carbonnitride nanocolumns by DC magnetron sputtering. Phys.Status Solidi A., 2010, 207(10), P. 2300–2302.
7. Shalaev R.V., Prudnikov A.M., Ulyanov A.N., Shin G.M. et al. Effect of in situ ultraviolet irradiation on the formation of nanostructural carbon nitride films. Phys. Status Solidi A., 2012, 209(7), P. 1287–1290.
8. Novikov S.I., Konev A.S., Uymin M.A., Ermakov A.E., Privalova D.V., Maykov V.V Magnetic properties of Ni@C nanocomposites. International journal of applied and fundamental research, 2017, 12, P. 247–251.
9. Uymin M.A., Novikov S.I., Konev A.S., Byzov I.V., Ermakov A.E. et al. Evolution of structure and magnetic properties composite nanoparticles Ni@C during annealing. Physics of metals and metal science, 2019, 120(3), P. 245–250.
10. Shalayev R.V., Varyukhin V.N., Prudnikov A.M., Linnik A.I., Syrotkin V.V. Role of carbon in the formation of the structure and magnetic properties of Ni@CNx nanoclusters under reactive magnetron deposition. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2017, 8(6), P. 804–808.
11. Kashtanov P.V., Smirnov B.M., Hippler R. Magnetron plasma and nanotechnology. Phys. Usp., 2007, 50, P. 455–488.
12. Dovgii V.T., Linnik A.I., Pashchenko V.P., Derkachenko V.N., Prokopenko V.K., Turchenko V.A., Davydeiko N.V. Anomalous magnetic hysteresis in La<sub>0.6</sub>Sr<sub>0.2</sub>Mn<sub>1.2</sub>O<sub>3</sub>−delta manganites with a perovskite structure. Technical Physics Letters, 2003, 29(7), P. 610–612.
13. Liechtenstein I.Ya., Schemchenko E.I., Varyukhin V.N. Mechanism of formation of the internal structure in multi-walled carbon nanotubes produced by a DC-magnetron. PHPT, 2021, 31(4), P. 42–47.
14. Linnik A.I., Prudnikov A.M., Shalaev R.V., Linnik T.A., Varyukhin V.N., Kostyrya S.A., Burkhovetskii V.V. Magnetic properties and thermal modification of nanostructured films of nickel nitrides. Technical Physics Letters, 2013, 39(2), P. 143–146.
Рецензия
Для цитирования:
Шалаев Р.В., Варюхин В.Н., Линник А.И., Сироткин В.В., Костыря С.А. Низкотемпературное магнетронное осаждение наноструктурных пленок Ni-C: синтез, структура и магнитные свойства. Наносистемы: физика, химия, математика. 2024;15(3):340-345. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-340-345
For citation:
Shalayev R.V., Varyukhin V.N., Linnik A.I., Syrotkin V.V., Kostyrya S.A. Preparation, structure and magnetic properties of the nanostructural Ni@C films obtained by magnetron deposition. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2024;15(3):340-345. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-340-345
Просмотров:
37
Послать статью по эл. почте 