ФОРМИРОВАНИЕ ПЛЕНОК СИСТЕМЫ (Y2O3-Fe2O3) НАНОРАЗМЕРНОГО ДИАПАЗОНА ТОЛЩИНЫ НА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ InP

  • Irina Ya. Mittova Воронежский государственный университет Университетская пл., 1, 394018 Воронеж, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0001-6919-1683
  • Boris V. Sladkopevtsev Воронежский государственный университет Университетская пл., 1, 394018 Воронеж, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-0372-1941
  • Valentina O. Mittova Воронежский государственный медицинский университет имени Н. Н. Бурденко ул. Студенческая, 10, 394036 Воронеж, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-9844-8684
  • Anh Tien Nguyen Ho Chi Minh City University of Education Ho Chi Minh City, Vietnam https://orcid.org/0000-0002-4396-0349
  • Evgenia I. Kopeychenko Воронежский государственный университет Университетская пл., 1, 394018 Воронеж, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-8657-2135
  • Natalia V. Khoroshikh Воронежский государственный медицинский университет имени Н. Н. Бурденко ул. Студенческая, 10, 394036 Воронеж, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0001-8955-1113
  • Irina A. Varnachkina Воронежский государственный университет Университетская пл., 1, 394018 Воронеж, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-6742-2772
Ключевые слова: ферриты иттрия, тонкие пленки, осаждение и центрифугирование, ге- тероструктуры, фосфид индия, термооксидирование, импульсная фотонная обработка.

Аннотация

Методом центрифугирования сформированы пленки наноразмерного диапазона толщины (лазерная, спектральная эллипсометрия) системы Y2O3–Fe2O3 на монокристаллическом InP из нитратного раствора. Состав пленок, выращенных без отжига - YFe2O4; отожженных термически при 200 °С – YFe2O4, Fe2O3 с примесью Fe3O4; прошедших импульсную фотонную обработку (50 Дж/см2, 0.4 с) и термооксидирование (450–550 °С, время 10–60 мин) – YFe2O4 и YFeO3. Отжиг с последующим термооксидированием способствует уменьшению размера зерен на поверхности выращенной пленки, но увеличивает среднюю шероховатость. Импульсная фотонная обработка обусловливает повышенную неровность поверхности гетероструктуры.

 

 

ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ
Работа выполнена при поддержке грантаРФФИ №18-03-00354 а.

 

 

  

REFERENCES

  1. Zvezdin A. K., Logginov A. S., Meshkov G. A., Pyatakov A. P. Multiferroics: Promising materials for microelectronics, spintronics, and sensor technique. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 2007, v. 71(11), pp. 1561−1562. DOI: 10.3103/S1062873807110263
  2. Fahlman B. Materials Chemistry. Springer Netherlands, 2011, 736 p. DOI: 10.1007/978-94-007-0693-4
  3. Gubin S. P., Koksharov Yu. A., Khomutov G. B., Yurkov G. Yu. Magnetic nanoparticles: preparation, structure and properties. Russian Chemical Reviews, 2005, v. 74 (6), pp. 489–520. DOI: https://doi. org/10.1070/RC2005v074n06ABEH000897
  4. Shabanova N. A., Popov V. V., Sarkisov P. D. Khimiya i tekhnologiya nanodispersnykh oksidov [Chemistry and technology of nanodispersed oxides]. M.: IKC Akademkniga Publ., 2007, 309 p. (in Russ.).
  5. Lima H. R. B. R., Nascimento D. S., Sussuchi E. M., Errico F. D., Souza S. O. Synthesis of MgB4O7 and Li2B4O7 crystals by proteic sol-gel and Pechini methods. Journal of Sol-gel Science and Technology, 2017, v. 81(3), pp. 797−805. DOI: 10.1007/s10971-016-4249-z.
  6. Serrao C. R., Sahu J. R., Athinarayanan S., Rao C. N. R. Magnetoelectric effect in rare earth ferrites, LnFe2O4. Journal of Applied Physics, 2008, v. 104(1), p. 16102. DOI: 10.1063/1.2946455
  7. Xu C., Yang Y., Wang S., Duan W., Gu B., Bellaiche L. Anomalous properties of hexagonal rare-earth ferrites from fi rst principles. Physical Review B, 2014, v. 89(20), p. 205122. DOI: 10.1103/Phys-RevB.89.205122
  8. Mahalakshmi S., SrinivasaManja K., Nithiyanantham S. Electrical properties of nanophase ferrites doped with rare earth ions. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 2014, v. 27(9), pp. 2083–2088. DOI: 10.1007/s10948-014-2551-y
  9. Sanchez-Andujar M., Mira J., Rivas J. Enhanced magnetoresistance in the ruddlesden−popper compound Sr3Fe1.5Co0.5O6.67. Journal of Magnetism and Magnetic Material, 2003, v. 263(3), pp. 282−288. DOI: 10.1016/S0304-8853(02)01576-7
  10. Khomskii D. I. Multiferroics: Different ways to combine magnetism and ferroelectricity. Journal of Magnetism and Magnetic Material, 2006, v. 306(1), pp. 1−8. DOI: 10.1016/j.jmmm.2006.01.238
  11. Patel R., Simon C., Weller M. LnSrScO4 (Ln = La, Ce, Pr, Nd and Sm) systems and structure correlations for A2BO4 (K2NiF4) structure types. Journal of Solid State Chemistry, 2007, v. 180, pp. 349−359. DOI: 10.1134/S0036023615100162
  12. Popkov V. I., Almjasheva O. V., Schmidt M. P., Gusarov V. V. Formation mechanism of nanocrystalline yttrium orthoferrite under heat treatment of the coprecipitated hydroxides. Russian Journal of General Chemistry, 2015, v. 85(6), pp. 1370−1375. DOI: 10.1134/S0036023615100162
  13. Popkov V. I., Izotova S. G., Almjasheva O. V., Schmidt M. P., Gusarov V. V. Features of nanosized YFeO3 formation under heat treatment of glycinenitrate combustion products. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2015, v. 60(10), pp. 1193−1198. DOI: 10.1134/S0036023615100162
  14. Chithralekha P., Murugeswari C., Ramachandran K., Srinivasan R. The study on ultrasonic velocities of CoxFe3-xO4 nanoferrofl uid prepared by co-precipitation method. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics, 2016, v. 7(3), pp. 558–560. DOI: 10.17586/2220-8054-2016-7-3-558-560
  15. Nguyen A. T., Phan Ph. Nh, Mittova I. Ya., Knurorova M. V., Mittova V. O. The characterization of nanosized ZnFe2O4 material prepared by coprecipitation. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics, 2016, v. 7(3), pp. 459–463. DOI: 10.17586/2220-8054-2016-7-3-459-463
  16. Lomanova N. A., Ugolkov V. L., Gusarov V. V. Thermal behavior of layered perovskite-like compounds in the Bi4Ti3O12-BiFeO3 system. Glass Physics and Chemistry, 2007, v. 33(6), pp. 608−612. DOI: 10.1134/S1087659607060120
  17. Nguyen A. T., Almjasheva O. V., Mittova I. Ya., Stognei O. V., Soldatenko S. A. Synthesis and magnetic properties of YFeO3 nanocrystals. Inorganic Materials, 2009, v. 45(11), pp. 1392–1397. DOI: 10.1134/S002016850
  18. Perrot P. Iron–Oxygen–Yttrium. Ternary Alloy Systems, 2009, v. 11(5), pp. 1–18. DOI: 10.1007/978-3-540-70890-2_23
  19. Shiwani Sharma, Saravanan P., Pandey O. P, Vinod V. T. P., Cernic M., Sharma P. Magnetic behaviour of sol–gel driven BiFeO3 thin fi lms with different grain size distribution. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2016, v. 401, pp. 180–187. DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.10.035
  20. Nikitin M. P., Vetoshko P. M., Nikitin P. I., Bnjsentsov N. A. Highly sensitive room temperature method of non-invasive in vivo Detection of magnetic nanoparticles. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2009, v. 321. pp. 1658−1661. DOI: 10.1016/j.jmmm.2009.02.108
  21. Vetoshko P., Skidanov V., Stempkovskiy A. Magnetization distribution near edge of YIG fi lm core in fluxgate magnetometer. Sensor Letters, 2013, v. 11(1), 59−61. DOI: 10.1166/sl.2013.2768
  22. Berezhnaya M. V., Mittova I. Y., Viryutina E. L., Perov N. S., Bessalova V. V., Al’myasheva O. V., Nguyen A. T., Mittova V. O. Production of zinc-doped yttrium ferrite nanopowders by the sol–gel method. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2018, v. 63(6), pp. 742−746. DOI: 10.1134/S0036023618060049
  23. Berezhnaya M. V., Perov N. S., Almjasheva O. V., Mittova V. O, Nguyen A. T., Mittova I. Ya., Druzhinina L. V., Alekhina Yu. A. Synthesis and magnetic properties of barium-doped nanocrystal lanthanum orthoferrite. Russian Journal of General Chemistry, 2018, v. 89(3), pp. 480−485. DOI: 10.1134/S1070363 219030198
  24. Nguyen A. T., Pham Vinh N. T., Nguyen T. Tr. L., Mittova V. O., Vo Q. M., Berezhnaya M. V., Mittova I. Ya., Do Tr. H., Chau H. D. Crystal structure and magnetic properties of perovskite YFe1–xMnxO3 nanopowders synthesized by co-precipitation method. Solid State Sciences, 2019, v. 96, p. 105922. DOI: 10.1016/j.solidstatesciences.2019.06.011
  25. Nguyen А. Т., Berezhnay M. V., Pham T. L., Mittova V. O., Vo Q. M., Nguyen T. Tr. L., Do Tr. H., Mittova I. Ya., Viryutina E. L. Synthesis and magnetic characteristics of neodymium ferrite powders with perovskite structure. Russian Journal of Applied Chemistry, 2019, v. 92(4), pp. 498−504. DOI: S1070427219040050
  26. Milyaeva I. A., Perov N. S., Bessalova V. V., Berezhnaya М. V., Mittova V. О., Nguyen A. T., Mittova I. Ya. Synthesis and properties of nanoscale fi lms of the Y2O3–Fe2O3 system on silicon. Nanosystems: physics, chemistry, mathematics, 2018, v. 9(3), pp. 417–423. DOI: 10.17586/2220-8054-2018-9-3-417-423
  27. Ievlev V. M. Aktivatsiya tverdofaznykh protsessov izlucheniyem gazorazryadnykh lamp [Activation of solid-phase processes by radiation of gas-discharge lamps]. Russian Chemical Reviews, 2013, v. 82(9), pp. 815−834. DOI: 10.1070/RC2013v082n09ABEH004357
  28. JCPDC PCPDFWIN: A Windows Retrieval/Display program for Accessing the ICDD PDF – 2 Data base, International Centre for Diffraction Data, 1997.
  29. Monina L. N. Rentgenografi ya. Kachestvennyy rentgenofazovyy analiz [Roentgenography qualitative X-ray phase analysis], M.: Prospect Publ., 2017, 130 p. (in Russ.).
  30. Tretyakov N. N., Mittova I. Y., Sladkopevtsev B. V., Samsonov A. A., Andreenko S. Y. Effect of a magnetron-sputtered MnO2 layer on the thermal oxidation kinetics of InP and the composition and morphology of the resultant fi lms. Inorganic Materials, 2017, v. 53(1), pp. 65−71. DOI: 10.1134/S0020168517010174

 

Биографии авторов

Irina Ya. Mittova, Воронежский государственный университет Университетская пл., 1, 394018 Воронеж, Российская Федерация

Миттова Ирина Яковлевна – д. х. н., профессор, профессор кафедры материаловедения и индустрии наносистем, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация; e-mail: imittova@mail.ru. ORCID iD 0000-0001-6919-1683.

Boris V. Sladkopevtsev, Воронежский государственный университет Университетская пл., 1, 394018 Воронеж, Российская Федерация

Сладкопевцев Борис Владимирович – к. х. н., доцент кафедры материаловедения и индустрии наносистем, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация; e-mail: dp-kmins@ yandex.ru. ORCID iD 0000-0002-0372-1941.

Valentina O. Mittova, Воронежский государственный медицинский университет имени Н. Н. Бурденко ул. Студенческая, 10, 394036 Воронеж, Российская Федерация

Миттова Валентина Олеговна – к. б. н., ассистент кафедры биохимии, Воронежский государственный медицинский университет имени Н. Н. Бурденко, Воронеж, Российская Федерация; e-mail: vmittova@mail.ru. ORCID iD 0000-0002-9844-8684.

Anh Tien Nguyen, Ho Chi Minh City University of Education Ho Chi Minh City, Vietnam

Нгуен Ань Тьен – к. х. н., доцент кафедры неорганической химии, Хошиминский государственный педагогический университет, Хошимин, Вьетнам; e-mail: tienna@hcmue.edu.vn. ORCID iD 0000-0002-4396-0349.

Evgenia I. Kopeychenko, Воронежский государственный университет Университетская пл., 1, 394018 Воронеж, Российская Федерация

Копейченко Евгения Игоревна − аспирант кафедры материаловедения и индустрии наносистем, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация; e-mail:
kopejchenko00@mail.ru. ORCID iD 0000-0002-8657-2135.

Natalia V. Khoroshikh, Воронежский государственный медицинский университет имени Н. Н. Бурденко ул. Студенческая, 10, 394036 Воронеж, Российская Федерация

Хороших Наталия Владимировна – к. м. н., доцент кафедры акушерства и гинекологии № 2,
Воронежский государственный медицинский университет имени Н. Н. Бурденко, Воронеж,
Российская Федерация; e-mail: nvh.vrn2011@yandex.ru. ORCID iD 0000-0001-8955-1113.

Irina A. Varnachkina, Воронежский государственный университет Университетская пл., 1, 394018 Воронеж, Российская Федерация

Варначкина Ирина Андреевна – студент кафедры материаловедения и индустрии наносистем, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация; e-mail:
varnachkina.i@yandex.ru. ORCID iD 0000-0002-6742-2772.

Опубликован
2019-09-26
Как цитировать
Mittova, I., Sladkopevtsev, B., Mittova, V., Nguyen, A. T., Kopeychenko, E., Khoroshikh, N., & Varnachkina, I. (2019). ФОРМИРОВАНИЕ ПЛЕНОК СИСТЕМЫ (Y2O3-Fe2O3) НАНОРАЗМЕРНОГО ДИАПАЗОНА ТОЛЩИНЫ НА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ InP. Конденсированные среды и межфазные границы, 21(3), 406-418. https://doi.org/https://doi.org/10.17308/kcmf.2019.21/1156
Раздел
Статьи

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)