Регистрация / Вход
Прислать материал

Магнитооптическая эллипсометрия наноразмерных гетероструктур для систем памяти и спинтроники

ФИО: Бобрышева Е.В.

Направление: Нанотехнологии

Научный руководитель: проф. Панина Л.В.

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Технологии материалов электроники

Академическая группа: МКТ-12-1

Тонкие пленки и мультислои стали важным классом наноструктурных материалов с возможностью бесконечной вариации их характеристик для достижения желаемого функционала. Последние достижения в методах нанесения тонких пленок сделали возможным получение многослойных структур для различных применений с толщиной отдельных слоев в диапазоне нескольких нанометров. Так, в технологии наногетероструктур для магнитной электроники, спинтроники и микросистемной техники при контроле параметров пленок важным является выбор неразрушающего метода, позволяющего проводить измерения различных характеристик отдельных слоев в дистанционном режиме и в реальном масштабе времени. В случае магнитных пленок имеет смысл объединение двух подходов: традиционной эллипсометрии и магнитооптики (МО), для описания которых может быть использован общий подход в рамках представлений матричной оптики. В работе продемонстрировано применение метода МО керровской эллипсометрии, пригодного для характеризации магнитных гетероструктур.

Стандартный спектральный эллипсометр был усовершенствован для изме-рений в магнитных полях различной ориентации за счет применения ортогональных катушек Гельмгольца. Анализ результатов наиболее легко и информативно осуществляется при проведении регистрации магнитооптических спектров в геометрии экваториального эффекта Керра.

В экспериментах использовались образцы гетероструктур, состоящих из слоев различных ферромагнитных металлов и\или их сплавов с полупроводниковыми прослойками, нанесенных на диэлектрические и полупроводниковые подложки. Магнитное поле прикладывалось параллельное легкой оси в плоскости образцов. Состояние, близкое к насыщению, достигалось в полях порядка 100 Э.

Продемонстрирована возможность одновременного определения толщин отдельных нанослоев, их комплексных показателей преломления и экстинкции. Проведение температурных измерений позволяет определять температуру Кюри ферромагнитных слоев.