Si (100) 衬底上 Fe-Ni/Cu/Fe-Ni 三层膜的结构特性

我们研究了在室温下，利用超高真空直流磁控溅射技术，使用高纯度 Fe、Ni 和 Cu 金属，在 Si (100) 衬底上沉积的 Fe$_{1-x}$Ni$_x$/Cu/Fe$_{1-x}$Ni$_x$（$x=0.5$，非因瓦合金和 $x=0.36$，因瓦合金）三层膜的结构特性，其中每种合金成分的 Cu 层厚度分别为 4、6 和 8 nm。利用 X 射线衍射研究了三层膜中合金薄膜的结构，并通过 X 射线反射率测量获得了层的厚度和粗糙度。制备态和退火态的三层膜均呈现出层状结构。在非因瓦合金三层膜中，沉积态的 Fe-Ni 合金仅表现出 fcc 结构，而在因瓦合金中则表现出 fcc 和 bcc 混合相。有趣的是，在超高真空中于 425$^0$C 退火后，对于所有 Cu 厚度，因瓦合金都完全转变为 fcc 结构。在因瓦和非因瓦三层膜中，对应于 Fe-Ni 合金层的布拉格反射在退火后变得尖锐。因瓦三层膜中诱导的结构转变被解释为高温下 Fe 和 Ni 原子增强扩散的结果。