Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2025, выпуск 1 » Статья стр. 90
<<<>>>
Зарождение кластеризованной структуры пленок La0.7Sr0.3MnO3-x в магнетронной плазме: влияние электрических полей и ионного звука на левитацию частиц и "замороженные" колебания параметров пленок
Окунев В.Д.1, Самойленко З.А.1, Николаенко Ю.М.1, Дьяченко Т.А.1, Бурховецкий В.В.1, Корнеевец А.С.1
1Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина, Донецк, Россия
Email: vladimir.okunev2010@mail.ru, samoylenko.zinaida@mail.ru, nik@donfti.ru, dta19@mail.ru, val-bur_63@mail.ru, derebon@rambler.ru
Поступила в редакцию: 6 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 6 ноября 2024 г.
Принята к печати: 6 декабря 2024 г.
Выставление онлайн: 11 февраля 2025 г.
PDF версия
Исследовано влияние формирующихся в магнетронной плазме разноразмерных кластеров (D=50-400 Angstrem) на структуру и свойства 36 образцов пленок La0.7Sr0.3MnO3-x, осажденных на стекло вдоль потока частиц. В результате сопоставления "замороженных" колебаний параметров пленок с реальными ионно-звуковыми колебаниями в плазме восстановлен сценарий ее кластеризации, невозможной без левитации частиц. Предложено феноменологическое описание этого явления. Показано, что при расстояниях от мишени L≤ 2.15 cm кластеризация потока лимитируется левитацией атомных кластеров в результате равновесия между силой тяжести, давлением ионного звука и силой взаимодействия заряженных частиц с электрическими полями; вклад ионного звука в левитацию частиц здесь не превышает 12%. При отсутствии электрического поля (L≥ 2.45 cm) левитация зависит только от увлечения частиц ионно-звуковыми колебаниями. Результаты расчета критических размеров левитирующих атомных группировок согласуются с экспериментом. Изучено влияние изменений в зарядовом состоянии ионов марганца вдоль потока частиц на формирование кластерной структуры пленок. В интервале 2.15<L<2.45 cm, где вдвое уменьшается размер кластеров, качественно меняется связь электрических свойств пленок с их структурой. Для кластеров с размерами, меньшими дебаевского радиуса экранирования (l_D=175 30 Angstrem), наблюдающиеся в образцах размерные эффекты согласуются с моделью локализации электронных состояний, предложенной Лифшицем. Ключевые слова: магнетронная плазма, разновалентные ионы марганца, кластеризация потока, левитация частиц, ионно-звуковая волна, аморфные пленки La0.7Sr0.3MnO3.
  1. П.В. Каштанов, Б.М. Смирнов, Р. Хипплер. УФН 177, 5, 473 (2007)
  2. M. Panjan, A. Anders. J. Appl. Phys. 121, 6, 063302 (2017)
  3. В.Е. Фортов, А.Г. Храпак, С.А. Храпак, В.И. Молотков, О.Ф. Петров. УФН 174, 5, 495 (2004)
  4. W.D. Suranga Ruhunusiri, J. Goree. Physics of Plasmas 21, 5, 053702 (2014)
  5. Б.Б. Кадомцев. Коллективные явления в плазме. Наука, М (1988). 303 c
  6. В.Д. Окунев, З.А. Самойленко, Ю.М. Николаенко, Т.А. Дьяченко, А.С. Корнеевец, Е.И. Пушенко. Письма в ЖТФ 46, 1, 47 (2020)
  7. В.Д. Окунев, З.А. Самойленко, H. Szymczak, Т.А. Дьяченко, Е.И. Пушенко. ФТТ 63, 4, 433 (2021)
  8. V.D. Okunev, Z.A. Samoilenko, H. Szymczak, R. Szymczak, V.V. Burkhovetski, S.J. Lewandowski. J. Appl. Phys. 113, 16, 164309 (2013)
  9. E.L. Nagaev. Phys. Rep. 346, 6, 387 (2001)
  10. L.P. Gor'kov and V.Z. Kresin. Phys. Rep. 400, 3, 149 (2004)
  11. A.L. Rakhmanov, K.I. Kugel, Y.M. Blanter, M.Y. Kagan. Phys. Rev. B 63, 17, 174424 (2001)
  12. В.Д. Окунев, З.А. Самойленко, R. Szymczak, S.J. Lewandowski. ЖЭТФ 128, 1, 150 (2005)
  13. V.D. Okunev, R. Szymczak, M. Baran, H. Szymczak, P. Gier owski. Phys. Rev. B 74, 1, 014404 (2006)
  14. К.И. Кугель, А.Л. Рахманов, А.О. Сбойчаков, М.Ю. Каган, И.В. Бродский, А.В. Клапцов. ЖЭТФ 125, 3, 648 (2004)
  15. M.Yu. Kagan, K.I. Kugel, A.L. Rakhmanov, A.O. Sboychakov. Electronic Phase Separation in Magnetic and Superconducting Materials. Springer Series in Solid-State Sciences. 201, (2024). 385 c
  16. В.Д. Окунев, З.A. Самойленко. Письма в ЖЭТФ 53, 1, 42 (1991)
  17. В.Д. Окунев, З.A. Самойленко. Письма в ЖТФ 20, 9, 1 (1994)
  18. Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников. Наука, М. (1979), 416 c
  19. V.D. Okunev and H. Szymczak. J. Appl. Phys. 133, 8, 084301 (2023)
  20. В.Д. Окунев, S.J. Lewandowski, T.A. Дьяченко, A. Abal'oshev, P. Gier owski, В.А. Исаев, ФТТ 53, 1, 15 (2011)
  21. В.Д. Окунев, З.А. Самойленко, R. Szymczak, H. Szymczak, A. Szewczyk, A. Malinowski, J. Wieckowski, M. Wolny-Marsza ek, M. Jezabek, И.А. Антошина. ЖЭТФ 153, 6, 945 (2018)
  22. V.D. Okunev, Z.A. Samoilenko, N.N. Pafomov, A.L. Plehov, R. Szymczak, H. Szymczak, S.J. Lewandowski. Phys. Lett. A. 373, 8-9, 894 (2009)
  23. Н. Мотт, Э. Дэвис. Электронные процессы в некристаллических веществах, Мир, М. (1982). 663 c
  24. Э.Л. Нагаев. УФН 166, 8, 833 (1996)
  25. David B. Wellbeloved, Peter M. Craven, John W. Waudby. Manganese and Manganese Alloys. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 22, 175 (2000)
  26. В.Д. Окунев, З.А. Самойленко. ФТТ 33, 10, 2811 (1991)
  27. Э.А. Нейфельд, В.Е. Архипов, Н.А. Тумалевич, Я.М. Муковский. Письма в ЖЭТФ 74, 11-12, 630 (2001)
  28. Е.Л. Ивченко. УФН 182, 8, 869 (2012)
  29. И.М. Лифшиц. УФН 83, 8, 617 (1964)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme