HiPIMS 生长的 Co-N 薄膜的结构、电子和磁性质
材料科学
2020-05-26 v1
摘要
我们研究了使用直流（dc）和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）工艺沉积的氮化钴（Co-N）薄膜的生长行为、结构、电子和磁学性质。我们以紧密的间隔改变 N 分压气体流量（\pn），以获得生长四氮化钴（\tcn）相的最佳条件。我们发现，与 dcMS 工艺中沿（100）方向生长相比，使用 HiPIMS 工艺生长的 Co-N 薄膜呈现（111）取向。观察到 HiPIMS 生长的 Co-N 薄膜在晶粒尺寸和均匀表面形貌方面更优。使用 X 射线吸收精细结构（XAFS）测量研究了薄膜的局域结构。我们发现，与 dcMS 工艺相比，HiPIMS 技术中吸附原子的高能量有助于 fcc-Co 和新型 \tcn 相的更大程度稳定化。使用磁光克尔效应、振动样品磁强计和偏振中子反射率研究了 Co-N 薄膜的磁学性质。研究发现，尽管通过 dcMS 或 HiPIMS 工艺生长的薄膜的饱和磁化强度几乎相似，但它们的磁各向异性不同。这种变化可以从 dcMS 和 HiPIMS 工艺中生长机制的差异影响所得 \tcn 相的局域结构来理解。
引用
@article{arxiv.2005.11584,
title = {Structural, Electronic, and Magnetic Properties of HiPIMS Grown Co-N Thin Films},
author = {Seema and Akhil Tayal and S. M. Amir and Sabine Pütter and S. Mattauch and Mukul Gupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.11584},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 9 figures