Рентгеновская дифрактометрия структуры легированных лантаном железо-иттриевых гранатов после ионной имплантации

Abstract

Методами высокоразрешающей рентгеновской дифрактометрии проведены исследования структурных изменений в приповерхностных слоях эпитаксиальных плёнок Y₂,₉₅La₀,₀₅Fe₅O₁₂ до и после высокодозовой имплантации ионов азота. Проведено моделирование карт обратного пространства с использованием статистической кинематической теории дифракции. Определены количественные характеристики дефектной структуры плёнок. Показано, что распыление и аморфизация приповерхностного слоя в процессе высокодозовой имплантации ионами азота активирует диффузионные процессы, которые приводят к значительным изменениям магнитных свойств плёнок и существенному уменьшению ширины линии ферромагнитного резонанса.

Методами високороздільної Х-хвильової дифрактометрії проведено дослідження структурних змін у приповерхневих шарах епітаксійних плівок Y₂,₉₅La₀,₀₅Fe₅O₁₂ до та після високодозової імплантації іонів азоту. Проведено моделювання мап оберненого простору з використанням статистичної кінематичної теорії дифракції. Визначено кількісні характеристики дефектної структури плівок. Показано, що розпорошення та аморфізація приповерхневого шару в процесі високодозової імплантації іонами азоту активує дифузійні процеси, які призводять до значних змін магнітних властивостей плівок і суттєвого зменшення ширини лінії феромагнітного резонансу.

Structural changes of the surface layers of Y₂,₉₅La₀,₀₅Fe₅O₁₂ epitaxial films are studied by methods of high-resolution X-ray diffraction before and after the influence of high-dose implantation of nitrogen ions. The simulation of the reciprocal space maps is performed, using statistical kinematic theory of diffraction. The quantitative characteristics of the defect structure of films are obtained. As shown, the significant sputtering and amorphization of the surface layer during high-dose nitrogen-ions’ implantation activate diffusion processes, which lead to significant changes of magnetic properties of films and substantial reduction of the width of ferromagnetic resonance line.