Імпедансна спектроскопія наноплівок Fe, вирощених у магнітному полі на Gd2O3 і склі

Досліджено частотні характеристики імпедансу, різниці фаз між струмом і напругою, годографи та відповідні їм еквівалентні схеми наноплівок Fe, вирощених у постійному магнітному полі на підкладках Gd2O3 і силікатного скла. Показано, що зі зростанням напруженості магнітного поля від 40 Е до 1200 Е морфологія плівок Fe змінюється від лабіринтової до суцільної, що складаються з острівців заліза, які коалесціювали. Така складна морфологія плівок є джерелом виникнення індукційної та ємнісної складових уявної частини імпедансу. Встановлено, що за частоти 630 Гц у плівках Fe, спостерігається послідовний електричний резонанс, а також мінімальне значення повного імпедансу. За частот понад 104 Гц у плівках Fe спостерігається різка зміна складових імпедансу і різниці фаз, що, імовірно, пов'язано з особливостями морфології плівки. Побудовано годографи Найквіста і виконано програмне обчислення параметрів еквівалентних схем, що їм відповідають, з використанням комп'ютерної програми ZView. Показано, що як еквівалентні схеми годографів, так і особливості частотної залежності складових імпедансу і різниці фаз значною мірою залежать від морфології плівок, що визначається напруженістю магнітного поля, застосованого при їх вирощуванні, а також хімічним складом підкладок. Підкладки Gd2O3 впливають на плівки Fe за рахунок обмінної d-f взаємодії між незаповненими f- і d-електронними оболонками атомів, що входять до складу шарів Gd2O3 і Fe. Силікатне скло впливає за рахунок йонів технологічних домішок, що входять до його складу, які можуть бути пастками електронів, що проходять плівкою Fe.