IMGW45

54

Warstwy nanokrystaliczne otrzymywano w warunkach wysokiej próżni metodą naparowywania wiązką laserową. W metodzie tej wiązka fotonów z lasera (Nd-YAG). padając w pręt (np. Fe) znajdujący się w próżni, powoduje powstanie plazmy, zawierającej atomy i jony nanoszonego materiału. Jednocześnie następuje iniekcja zimnego helu w postaci gazu pod ciśnieniem 0.5 MPa skierowanego na powstającą plazmę. W wyniku rozprężenia w próżni powstają klastery atomów, które osadzają się na podłożu.

Opisana wyżej metoda osadzania wiązką laserową w zależności od przyjętych warunków nanoszenia (temperatury podłoża, długości impulsu He), pozwala na otrzymanie różnych wielkości klasterów nanokrystałitów. Średni rozmiar nanokry-stalitów Fe, Co i Ni zależy od warunków nanoszenia i wynosił od 2 do 6 nm.

Należy zaznaczyć, że otrzymane opisaną techniką nanokrystaliczne warstwy są materiałem porowatym. Średnia gęstość takich warstw jest rzędu 60+80% gęstości litych materiałów. Po zakończeniu procesu nanoszenia, po wyjęciu materiału z urządzenia technologicznego, następuje silne utlenianie próbek. Przykładowo, w przypadku nanokrystalicznych warstw Fe o grubości -100 nm stwierdzono obecność tlenku FejOł o grubości 1+3 warstw atomowych.

Badania wpływu nanokry stal icznej struktury warstw na właściwości magnetyczne wykazały, że w temperaturze pokojowej warstwy charakteryzują się następującymi polami koercji: dla Fe 4 kA * m '¹, dla Co 8 kA - m'¹ i dla Ni < 0.8 kA • nr. Natomiast w temperaturze 10 K dla kobaltu i żelaza H_c wynosi odpowiednio 80 i 43 kA • in *[3].

53. Wielokrotne warstwy nanokrystaliczne

W przypadku metalicznych warstw wielokrotnych (WW) składających się z układu cienkich warstw dwóch różnych metali (subwarstw), struktura subwaratw i obszaru granicznego subwarstw składowych zalety od rodzaju nanoszonych materiałów i od parametrów nanoszenia.

Ogólnie metaliczne WW można podzielić na:

-    WW bez ..sztucznej nadsmiktury".

-    metaliczne supersieci (WW z oadstniklurą).

Warstwy wielokrotne nie wykazują nadstniktury z powodu:

-    słabej powtarzalności grubości subwarstw składowych,

-    dużego podobieństwa chemicznego materiałów składowych.

W zależności od struktury subwarstw oraz różnicy odległości międzypłaszczy-znowych w kierunku wzrostu, metaliczne supcrsieci (MS) można podzielić na (rys. 5.4) (2):

-    ultracienkie koherentne układy wielowarstwowe.

-    warstwy modulowane.

-    niekoherentne układy wielowarstwowe.

Podstawowy period warstw modulowanych składa się z obszarów typu: polikrystaliczny z teksturą (pojedynczy kryształ Vpolikrystaliczny z teksturą (pojedyn-