Свойства наночастиц оксида цинка, формируемых методами термического распыления

Полученные экспериментальные данные удовлетворяют этому уравнению. На рисунке представлена логарифмическая зависимость МЭ коэффициента по напряжению от толщины клеевой прослойки. Из графика видно, что экспериментальные точки располагаются на прямой. Отклонение имеет место при толщине клеевого слоя свыше 0,14 мм. Это объясняется нарушением граничных условий. Из полученных данных мы определили значение . Она оказалась равным 492 мВ/(см·Э). Эта величина характеризует МЭ коэффициент образца при условии идеального механического контакта на границе пермендюр - PZT в отсутствии клеевой прослойки.

Аналогичные исследования были проведены на трехслойных структурах металл – пьезоэлектрик, полученных с помощью эпоксидного клея. Толщина клеевого слоя менялась от 0,01 мм до 0,1 мм. Установлено, что в этой области изменение МЭ коэффициента по напряжению происходит по экспоненциальному закону. Величина МЭ коэффициента оказалась несколько выше и составила 517 mV/(cm·Oe). Такое несоответствие результатов можно объяснить погрешностью при измерении толщины клеевого слоя.

Таким образом, измерения МЭ коэффициента в образцах с различной по толщине клеевой прослойкой позволяют рассчитать значение при условии идеального механического контакта на границе металл - пьезоэлектрик. Расчетные значение параметра , полученные для суперклея и для эпоксидного клея, совпадают с точностью до 4 %. При толщине клеевого слоя 0,01 мм измеренное значение МЭ коэффициента составляет не менее 85 % от расчетного.

Согласно данным МРСА, примерное содержание алюминия в формирующемся интерметаллиде составляет порядка 37,5 ат. %, что в пределах погрешности отлично совпадает с заданным (состав механокомпозита был рассчитан на образование алюминида Fe40Al).

Следует отметить, что величина микротвердости прекурсора и продукта синтеза в рассматриваемой системе очень близки (216 [161-321] и 217 [110-473] Hv25, соответственно), несмотря на то, что превращение протекает полностью. Очевидно, это обусловлено эффектами нанокристаллического состояния и связано, в первую очередь, со структурой границ раздела. Известно, что реакции замещения, характеризующиеся морфологической нестабильностью растущих межфазных границ, приводят к внедрению фаз продукта в родительскую фазу из исходно плоских границ раздела. В нашем случае обнаружить (явные) границы раздела металл (интерметаллид) / оксид при исследовании структуры материалов (методом сканирующей электронной микроскопии) не удалось, что свидетельствует о формировании так называемой «взаимопроникающей» структуры с повышенной межфазной прочностью.Так, например, в рассматриваемых гетероструктурах PbS-EuS, где постоянные кристаллических решеток составляющих полупроводников совпадают до 0,17%, это достигается образованием гетероперехода, когда электроны из слоя EuS перетекают в слой PbS до полного выравнивания их уровней Ферми. При этом на границе полупроводников происходит сильное изменение электронной плотности [1]. Высокая концентрация носителей тока (до n≈1021см-3) приводит к интенсивному косвенному обмену их с магнитными атомами европия и установлению ферромагнитного порядка в приповерхностной области (на глубине более 20Ǻ) [2]. В этой области дно зоны проводимости опускается до 0,25 эВ, предоставляя тем самым возможность другим электронам просачиваться в слой сульфида европия.

После появления в последние годы нового направления в прикладной физике – спиновой электроники, которая использует для записи информации не только заряд электрона, но и его спин, начали активно исследоваться спиновые полевые транзисторы. Гетероструктура PbS-EuS, благодаря наличию 4f-состояний в запрещенной зоне сульфида европия, идеально подходит для реализации в ней спинового токопереноса, и, следовательно, создания на ее основе спиновых полевых транзисторов. Ведь основная сложность при создании приборов на основе спиновой инжекции это подбор пары ферромагнитный полупроводник – парамагнитный полупроводник, которая характеризовалась бы высокой спиновой поляризацией носителей в ферромагнитном полупроводнике и большой степенью спинового расщепления электронных уровней полупроводника.