Розподіл з глибиною параметрів магнітної мікроструктури в епітаксійній плівці залізо-ітрієвого гранату

Abstract

Методом конверсійної електронної месбауерівської спектроскопії, поєднаним з хімічним травленням, досліджено розподіл параметрів магнітної мікроструктури з товщиною приповерхневого шару епітаксійних плівок залізо-ітрієвого ґранату. Показано, що зміна ступеня валентності заліза Fe³⁺→Fe²⁺, зумовлена ростовим входженням в кристалічну структуру ЗІҐ іонів Pb⁴⁺, Pb²⁺ та Pt⁴⁺, має місце в приповерхневих шарах плівки товщиною 0,15—0,18 мкм. Встановлення стехіометричних значень заселеностей окта- і тетраедричних підґраток структури катіонами заліза відбувається на глибині 0,40—0,50 мкм. Доведено, що найбільш чутливими до змін ближнього оточення є октакоординовані іони заліза. Простежено зміни просторової орієнтації магнітних моментів а- та d-підґраток з товщиною приповерхневого шару плівки залізо-ітрієвого ґранату.

Методом конверсионной электронной мессбауэровской спектроскопии, совмещенным с химическим травлением, исследовано распределение параметров магнитной микроструктуры по толщине приповерхностного слоя эпитаксиальных пленок железо-иттриевого граната. Показано, что изменение валентности железа Fe³⁺→Fe²⁺, обусловленное вхождением в кристаллическую структуру граната ионов Pb⁴⁺, Pb²⁺ и Pt⁴⁺, наблюдается в приповерхностных слоях пленки толщиной 0,15—0,18 мкм. Стехиометрические значения заселенностей окта- и тетраэдрических подрешеток катионами железа устанавливаются на глубине 0,40—0,50 мкм. Показано, что октакоординированные ионы железа наиболее чувствительны к изменениям симметрии ближнего окружения. Прослежены изменения пространственной ориентации магнитных моментов а- и d-подрешеток по толщине приповерхностного слоя пленки железо-иттриевого граната.

The magneticmicrostructure parameters distribution through the thickness of the epitaxial iron garnet films surface layer is investigated by the method of Conversion electron Mössbauer spectroscopy combined with chemical etching. It is shown that the degree of iron valence change Fe³⁺→Fe²⁺ in the crystal structure of YIG, caused by ions Pb⁴⁺, Pb²⁺ and Pt⁴⁺ entry, takes place in the surface layers of the film with thickness 0,15—0,18 mkm. Installing the stoichiometric values of octa- and tetrahedral cation sublattice populations occurs at a depth of 0,40—0,50 mkm. It is proved that the most sensitive to changes in neighbor surroundings are octahedral coordinated iron ions. Changes in the spatial orientation of the magnetic moments of the octa- and tetra-sublattices though the thickness of the yttrium iron garnet film surface layer are traced.