Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Эффективность использования периодических яояоструг.тур та чередующихся слоев двух игіТйрл-ілоз лпя решекая различны: кзичссхдк и прикладных задач определяется резкостьо границ раздела незду слоями. Принципиальнуо роль в формировании границ раздела в такия системах играет процесс атомной интердиффугиш кешонент системы. Процесс ннтердиффуз.щ могет приводить г>гх к перэме вакию слоев, так я tioseee рззкеку расслоении. Зг расслоение ъгогут быть ответствегшы эффекты фазового разделения и упорядочения. С зтой точки зреігая представляется важный изучать терцодинашічесхие свойства неравновесиях сплавов и, а частности, систем с резкими градиентами химического потенциала. Проблемы диффузии з иаиоструктурировааных пленках, а такке их устойчивости (тердастабняьнести) являются принципиальными и с практической точки зрения в силу разнообразия применений многослойных структур, з хоч числе з условиях высоких температур.
С другой стороны, в литературе уделяется большое внимание изучении быстро яротекапщнх процессов фазовых превращений з пераваоЕесках системах, в частности для организации систем хранения информации, записанной с высокой шюгностьо. Как правило, с этой «ельо используотея бездиффузиопные фззозкэ превращения. Диффузионные процессы в твердой фаза здесь практически не используются ь сглу низкой подвианости ггешоз в твердой теле. Однако, ситуация может качественно измениться, гели диффузия происходит з среде с достаточно резкими градиентами химического потенциала. Примером такої! среды являются шюгослоЛныэ структуры из чередующихся ульгратонкьх слоев разных материалов.
ЦЕЛЬЮ ДИССЕРТАЦИИ является
1. Экспериментальное изучение процессов ннтердиффузии в
гетероструктурах из сверхтонких слоев толщиной в несколько
десятков ангстрем и разработка методики для исследования таких
процессов.
2. Исследования термостабильности многослойных структур и анализ
физических проц'2-сов, ответственных за образование устойчивых
модулированных структур.
3. Изученио модификации физических саойстз среды при диффузии в сильно неравновесных бинарных системах.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в следующем:
1. . Из ыаяоугловых спектров рентгеновской дифракции от
ьяюгосяойншг структур можно определить их основные параметры:
толщины слоев в структуре, плотности слоев, толвдшу переходного
слоя на граница:', раздела, интегральные характеристики флуктуации
периода в структуре. Это позволяет изучать процессы роста и
фазовых превращений в ультратонкик слоях.
2. Тєриичесхи активированные диффузионные процесса в
периодических наноструктурах приводят к значительному изменению
карактеристик брэгговских резонансов налоугловои дифракции
рентгеновского излучения. Это дает возможность управлять в
процессе термического отаига параметрами многослойных
рентгеновских зеркал - отражательной способностью,
селективностью. ;, угзкзм максимума резонанса для дальнейшего
использования их в экспериментах, в которых необходимо
фиксировать геометрию эксперимента.
3. ВаЕиеисдаи параметром, определяющим диффузионное
поведение модулированных структур, является период нодуяящш.
Расслаивающиеся системы типа ие-с характеризуются ростси
длинноволновой иодуяяции состава и уменьшением коротковолновой.
В упорядочивающихся сплавах типа w-sb реализуется обратная
ситуация: уиеньпение длинноволновых и рост коротковолнсе^гх
флуктуации Значение критического периода, при котором
коэффициент интердиффузин меняет знак, зависит, в частности, от
температуры.
-
Процесс фазового разделения в системах Не-с nt отекает по ізеханизяу иуклеации и роста. Это удается установить при сравнении роста иагкитной фазы в изначально однородной по составу пленке ?хсх-х ка ранних стадиях разделения и сдабоисдуяированноЯ структуре іе/с с тем хе средним составом.. Поздняя стадия разделения характеризуется медленным яогарифмичесадш ростом Ма- и с-обогацеиных слоев, которыа кохно расснатривать как искусственно сформированные зародьпи новой фазы.
-
Характерные времена протекания диффузии в ыодуяированных
по составу средах могут составлять единицы наносекунд, что позволяет рассматривать такие. системы в качестве материалов -носителей записи информации с высокой плотностью.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ диссертации состоит в следующей:
1. Рассмотренная мзтодиха определения параметров
многослойных структур цогет быть использована для диагностики ни
рабочих характеристик и выработки рекоаендаций для
усовершенствования технологии изготовления.
2. Проведенные исследования термостойкости многослойных
структур позволяет выбрать перспективные материалы для
использования их в различных экспериментах в условиях высоких
температур.
3. Обнаруженный еффект увеличения ннтсисивне - та
рентгеновского рассеяния ст некоторых многослойны;: структур,
используемых в качестве элементов многослойной рентгеновской-
оптики, при их термическом отякге тем самым позволяет улучеать
их рабочие характеристики.
-
Проведенные исследования процессов упорядочения в неравновесных бинарных систеиах позволяют выработать рекомендации для создания устойчивых ыалопериодных (1-2 им) модулированных по составу структур - элементов рентгеновской оптики нормального падения.
-
Многослойные системы, в которых бы пи ебнарузены достаточно сильные диффузионные изменения при коротко-ИМПУЛЬСНОЙ лазерном воздействии, могут потенциально рассматриваться как среды для записи информации с высокой плотностьо.
АПРОБАШШ РЕЗУЛЬТАТОВ. Материалы диссертации докладывались на X Всесоюзном совещании по механизмам и кинетике химических реакций в твердом теле (Черноголовка, 1S89) [1], і Советско-Японском семинаре по использование синхротронного изучения для рентгенозсхоіі диагностики христз ллов (Калуга, 1990) [2], хи Бсесовзнои школе по новым магнитным материалам микроэлектроники (Новгород. 1990) [3], Всесоюзной конференции по проблемам оптической памяти (Телави, 1Э90) [4]. XIX Всесоюзной, конференции по физике магнитных явлений (Ташкент, 19) [5]. Материалы диссотацкк быгл: опублякозанк также в трудах I Международного симпозиума по фнзихе многослойных рентгеновских
структур (США, Вайоминг. 1992) [6-8].
Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Она содерлит 101 страницу основного текста, 57 рисунков и 5 табвиц. Список литературу включает 85 наименовании.
