3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir»
Изучено строение и возможности применения в СВЧ-технике слоистых структур CО/Ir на подложках из регулярных упаковок наносфер SiO₂ (опаловых матриц) и образцов опаловых матриц, содержащих в нанополостях кобальт. Вивчено будову та можливості використання у НВЧ-техниці шаруватих структур CО/Ir на підкл...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2011
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51766 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | 3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir» / М.И. Самойлович, А.Б. Ринкевич, А.Ф. Белянин, П.В. Пащенко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2011. — № 1-2. — С. 53-59. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-51766 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Самойлович, М.И. Ринкевич, А.Б. Белянин, А.Ф. Пащенко, П.В. 2013-12-08T02:05:33Z 2013-12-08T02:05:33Z 2011 3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir» / М.И. Самойлович, А.Б. Ринкевич, А.Ф. Белянин, П.В. Пащенко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2011. — № 1-2. — С. 53-59. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51766 Изучено строение и возможности применения в СВЧ-технике слоистых структур CО/Ir на подложках из регулярных упаковок наносфер SiO₂ (опаловых матриц) и образцов опаловых матриц, содержащих в нанополостях кобальт. Вивчено будову та можливості використання у НВЧ-техниці шаруватих структур CО/Ir на підкладках з регулярних пакувань наносфер SiO₂ (опалових матриць) таѕзразків опалових матриць, що містять у нанопорожнинах кобальт. CÎ/Ir films structure on substrates of perfect SiO₂ nanospheres packings (opal matrices) and samples of Cocontained opal matrices are studied. The abilities of nanocomposites application in SHF technics based on opal matrices as meta-materials are considered. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Материалы электроники 3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir» 3D-нанокомпозити — опалові матриці з включеннями металічного Со та слоїсті структури «опалова матриця — Co/Ir» 3D-nanocomposites — the opal matrices with metal Coinclusions and the layered structures "opal matrices — Co/Ir" Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir» |
| spellingShingle |
3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir» Самойлович, М.И. Ринкевич, А.Б. Белянин, А.Ф. Пащенко, П.В. Материалы электроники |
| title_short |
3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir» |
| title_full |
3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir» |
| title_fullStr |
3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir» |
| title_full_unstemmed |
3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir» |
| title_sort |
3d-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического со и слоистые структуры «опаловая матрица — co/ir» |
| author |
Самойлович, М.И. Ринкевич, А.Б. Белянин, А.Ф. Пащенко, П.В. |
| author_facet |
Самойлович, М.И. Ринкевич, А.Б. Белянин, А.Ф. Пащенко, П.В. |
| topic |
Материалы электроники |
| topic_facet |
Материалы электроники |
| publishDate |
2011 |
| language |
Russian |
| container_title |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
3D-нанокомпозити — опалові матриці з включеннями металічного Со та слоїсті структури «опалова матриця — Co/Ir» 3D-nanocomposites — the opal matrices with metal Coinclusions and the layered structures "opal matrices — Co/Ir" |
| description |
Изучено строение и возможности применения в СВЧ-технике слоистых структур CО/Ir на подложках из регулярных упаковок наносфер SiO₂ (опаловых матриц) и образцов опаловых матриц, содержащих в нанополостях кобальт.
Вивчено будову та можливості використання у НВЧ-техниці шаруватих структур CО/Ir на підкладках з регулярних пакувань наносфер SiO₂ (опалових матриць) таѕзразків опалових матриць, що містять у нанопорожнинах кобальт.
CÎ/Ir films structure on substrates of perfect SiO₂ nanospheres packings (opal matrices) and samples of Cocontained opal matrices are studied. The abilities of nanocomposites application in SHF technics based on opal matrices as meta-materials are considered.
|
| issn |
2225-5818 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51766 |
| citation_txt |
3D-нанокомпозиты — опаловые матрицы с включениями металлического Со и слоистые структуры «опаловая матрица — Co/Ir» / М.И. Самойлович, А.Б. Ринкевич, А.Ф. Белянин, П.В. Пащенко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2011. — № 1-2. — С. 53-59. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT samoilovičmi 3dnanokompozityopalovyematricysvklûčeniâmimetalličeskogosoisloistyestrukturyopalovaâmatricacoir AT rinkevičab 3dnanokompozityopalovyematricysvklûčeniâmimetalličeskogosoisloistyestrukturyopalovaâmatricacoir AT belâninaf 3dnanokompozityopalovyematricysvklûčeniâmimetalličeskogosoisloistyestrukturyopalovaâmatricacoir AT paŝenkopv 3dnanokompozityopalovyematricysvklûčeniâmimetalličeskogosoisloistyestrukturyopalovaâmatricacoir AT samoilovičmi 3dnanokompozitiopalovímatricízvklûčennâmimetalíčnogosotasloístístrukturiopalovamatricâcoir AT rinkevičab 3dnanokompozitiopalovímatricízvklûčennâmimetalíčnogosotasloístístrukturiopalovamatricâcoir AT belâninaf 3dnanokompozitiopalovímatricízvklûčennâmimetalíčnogosotasloístístrukturiopalovamatricâcoir AT paŝenkopv 3dnanokompozitiopalovímatricízvklûčennâmimetalíčnogosotasloístístrukturiopalovamatricâcoir AT samoilovičmi 3dnanocompositestheopalmatriceswithmetalcoinclusionsandthelayeredstructuresopalmatricescoir AT rinkevičab 3dnanocompositestheopalmatriceswithmetalcoinclusionsandthelayeredstructuresopalmatricescoir AT belâninaf 3dnanocompositestheopalmatriceswithmetalcoinclusionsandthelayeredstructuresopalmatricescoir AT paŝenkopv 3dnanocompositestheopalmatriceswithmetalcoinclusionsandthelayeredstructuresopalmatricescoir |
| first_indexed |
2025-11-26T07:33:06Z |
| last_indexed |
2025-11-26T07:33:06Z |
| _version_ |
1850617407210520576 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2011, ¹ 1�2
53
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
29.07 2010 ã.
Îïïîíåíò ä. ò. í. Þ. À. ÇÀÃÎÐÓÉÊÎ
(ÃÍÓ ÍÒÊ «Èíñòèòóò ìîíîêðèñòàëëîâ», ã. Õàðüêîâ)
Ä. ô.-ì. í. Ì. È. ÑÀÌÎÉËÎÂÈ×, ä. ô.-ì. í. À. Á. ÐÈÍÊÅÂÈ×,
ä. ò. í. À. Ô. ÁÅËßÍÈÍ, ê. ò. í. Ï. Â. ÏÀÙÅÍÊÎ
Ðîññèÿ, ã. Ìîñêâà, ÖÍÈÒÈ �Òåõíîìàø�,
ÍÈÈ ÿäåðíîé ôèçèêè èì. Ä. Â. Ñêîáåëüöûíà ÌÃÓ;
ã. Åêàòåðèíáóðã, Èíñòèòóò ôèçèêè ìåòàëëîâ ÓðÎ ÐÀÍ
E-mail: samoylovich@technomash.ru
3D-ÍÀÍÎÊÎÌÏÎÇÈÒÛ � ÎÏÀËÎÂÛÅ ÌÀÒÐÈÖÛ
Ñ ÂÊËÞ×ÅÍÈßÌÈ ÌÅÒÀËËÈ×ÅÑÊÎÃÎ Co È ÑËÎÈÑÒÛÅ
ÑÒÐÓÊÒÓÐÛ «ÎÏÀËÎÂÀß ÌÀÒÐÈÖÀ � Co/Ir»
Èçó÷åíî ñòðîåíèå è âîçìîæíîñòè ïðè-
ìåíåíèÿ â ÑÂ×-òåõíèêå ñëîèñòûõ
ñòðóêòóð CÎ/Ir íà ïîäëîæêàõ èç ðåãó-
ëÿðíûõ óïàêîâîê íàíîñôåð SiO2 (îïàëî-
âûõ ìàòðèö) è îáðàçöîâ îïàëîâûõ ìàò-
ðèö, ñîäåðæàùèõ â íàíîïîëîñòÿõ êî-
áàëüò.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðîãðåññ â ñîçäàíèè óñòðîéñòâ
è ïðèáîðîâ ãðàæäàíñêîé è âîåííîé òåõíèêè âî ìíî-
ãîì îïðåäåëÿåòñÿ âîçìîæíîñòÿìè èñïîëüçóþùèõñÿ
ìàòåðèàëîâ. Ìíîãî÷èñëåííûå ðàçðàáîòêè â äàííîì
íàïðàâëåíèè ÷àùå âñåãî îñíîâûâàþòñÿ íà «êëàññè-
÷åñêèõ», äàâíî èçâåñòíûõ ìàòåðèàëàõ è ìåòîäàõ àíà-
ëèçà. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî íîâûå òèïû ìàòåðèàëîâ �
â ÷àñòíîñòè, ñëîèñòûå ñòðóêòóðû íà îñíîâå ðåøåò÷à-
òûõ óïàêîâîê íàíîñôåð (öåíòðû ñôåð îáðàçóþò ãåê-
ñàãîíàëüíóþ êóáè÷åñêóþ ðåøåòêó) êðåìíåçåìà (ðåíò-
ãåíîàìîðôíûé SiO2) îòêðîþò ïóòü ê ïîëó÷åíèþ íî-
âûõ ñâîéñòâ è ôóíêöèîíàëüíîñòè, íåäîñÿãàåìûõ äëÿ
âñòðå÷àþùèõñÿ â ïðèðîäå èëè ðàíåå èñïîëüçîâàâ-
øèõñÿ ìàòåðèàëîâ. Ïðàêòè÷åñêàÿ çíà÷èìîñòü òàêèõ
ìàòåðèàëîâ îïðåäåëÿåòñÿ òåì, ÷òî èõ ñâîéñòâàìè ìîæ-
íî óïðàâëÿòü, èçìåíÿÿ ðàçìåð íàíîñôåð SiO2, à òàê-
æå âàðüèðóÿ ñîñòàâ è ñòðîåíèå òîíêîïëåíî÷íûõ ñòðóê-
òóð. Îäíàêî äëÿ èçãîòîâëåíèÿ ïåðñïåêòèâíûõ óñò-
ðîéñòâ ðàçëè÷íûõ îòðàñëåé òåõíèêè òðåáóåòñÿ ðàçðà-
áîòêà è èçãîòîâëåíèå ïîäîáíûõ íàíîêîìïîçèòîâ êîí-
êðåòíûõ ñîñòàâîâ è ñòðîåíèÿ, à òàêæå ñîçäàíèå óñ-
ëîâèé ïðèìåíåíèÿ ïîëó÷åííûõ ìàòåðèàëîâ.
Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ñâîéñòâà ìåòàìàòåðèàëîâ íà-
÷àëè ïðèâëåêàòü ïðèñòàëüíîå âíèìàíèå èññëåäîâàòå-
ëåé òîëüêî â ñàìîå ïîñëåäíåå âðåìÿ, óæå ñôîðìèðî-
âàëñÿ öåëûé ñïåêòð áûñòðî ðàçâèâàþùèõñÿ íàïðàâ-
ëåíèé ôóíäàìåíòàëüíûõ è òåõíîëîãè÷åñêèõ èññëåäî-
âàíèé â äàííîé, êàê îêàçàëîñü, î÷åíü øèðîêîé îáëà-
ñòè, ñðåäè êîòîðûõ ìîæíî âûäåëèòü íåñêîëüêî íàè-
áîëåå ïåðñïåêòèâíûõ: ðàçðàáîòêà ìåòàëëîäèýëåêòðè-
÷åñêèõ, ñåãíåòîäèýëåêòðè÷åñêèõ è ïüåçîýëåêòðè÷å-
ñêèõ ìåòàìàòåðèàëîâ. Ðàçðàáàòûâàåìûå ìåòàìàòåðè-
àëû ñ ïðîñòðàíñòâåííîé äèñïåðñèåé ýòèõ ñâîéñòâ â
çàäàííîì äèàïàçîíå ïîçâîëÿþò ïðèìåíÿòü íîâûå ðå-
øåíèÿ ïðè ðàçðàáîòêå ñîâðåìåííûõ óñòðîéñòâ ðàäèî-
ýëåêòðîíèêè, âîçíèêàþùèõ, â ÷àñòíîñòè, ïðè èñïîëü-
çîâàíèè íàíîêîìïîçèòîâ ñ çàïðåùåííîé ôîòîííîé çî-
íîé â ÑÂ×-äèàïàçîíå (îò äåñÿòêîâ ÃÃö äî åäèíèö ÒÃö).
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ïîëó÷åíèå íà
îïàëîâûõ ìàòðèöàõ ñëîèñòûõ ñòðóêòóð Co/Ir ñ çàäàí-
íûìè õàðàêòåðèñòèêàìè, ïîëó÷åíèå ìåòàìàòåðèàëîâ
íà îñíîâå îïàëîâûõ ìàòðèö ñ ïðîñòðàíñòâåííîé äèñ-
ïåðñèåé ýëåêòðè÷åñêèõ èëè äèýëåêòðè÷åñêèõ õàðàê-
òåðèñòèê â äèàïàçîíå 150�300 íì ïðè çàïîëíåíèè
ìåæñôåðè÷åñêèõ íàíîïîëîñòåé êëàñòåðàìè ìåòàëëè-
÷åñêîãî Ñî, à òàêæå èçó÷åíèå âîçìîæíîñòè ïðèìåíå-
íèÿ óêàçàííûõ íàíîêîìïîçèòîâ â ÑÂ×-òåõíèêå.
Ïîëó÷åíèå íàíîêîìïîçèòîâ
 ðàáîòå èñïîëüçîâàëèñü îïàëîâûå ìàòðèöû �
óïîðÿäî÷åííûå ðåøåò÷àòûå óïàêîâêè íàíîñôåð SiO2,
ñôîðìèðîâàííûå ïî ðàçðàáîòàííûì â [1, 2] ìåòîäè-
êàì. Ñèíòåçèðîâàííûå îáðàçöû ñîñòîÿëè èç ïëîòíî-
óïàêîâàííûõ, áëèçêèõ ïî äèàìåòðó (îòêëîíåíèÿ â
ïðåäåëàõ 5%) íàíîñôåð SiO2 ñ äèàìåòðîì îò 200 äî
400 íì â çàâèñèìîñòè îò óñëîâèé ïîëó÷åíèÿ. Ñòðîå-
íèå ïîâåðõíîñòè îáðàçöîâ (ðèñ. 1) èçó÷àëè ñ ïîìî-
ùüþ ðàñòðîâîãî ýëåêòðîííîãî ìèêðîñêîïà (ÐÝÌ)
CARL ZEISS LEO 1430 VP, îñíàùåííîãî ýíåðãåòè-
÷åñêèì äèñïåðñèîííûì ñïåêòðîìåòðîì. Ïðîöåññ ôîð-
ìèðîâàíèÿ íàíîñòðóêòóðû íà îñíîâå ïëîòíåéøèõ ðå-
øåò÷àòûõ óïàêîâîê ñôåðè÷åñêèõ ÷àñòèö SiO2 îñíî-
âàí íà ðåàêöèè ãèäðîëèçà òåòðàýòàêñèñèëàíà
(Si(OC2H5)4) â Ñ2Í5ÎÍ â ïðèñóòñòâèè NH4OH. Íà
ïåðâîé ñòàäèè ðåàêöèè ãèäðîëèçà îáðàçóþòñÿ ìåë-
êèå ðàçâåòâëåííûå ïîëèìåðíûå ÷àñòèöû êðåìíåçåìà,
êîòîðûå çà ñ÷åò âíóòðåííåé ïîëèêîíäåíñàöèè ïðåâðà-
ùàþòñÿ â àìîðôíûå ÷àñòèöû ñôåðè÷åñêîé ôîðìû.
Ïîñëå îòñòàèâàíèÿ ñóñïåíçèè, óäàëåíèÿ ãèäðîëèçàòà
è óïðî÷íåíèÿ îñàäêà ïîëó÷àëè îáúåìíûé ìàòåðèàë ñ
óïîðÿäî÷åííûì ðàñïîëîæåíèåì íàíîñôåð SiO2. Ïðà-
âèëüíîñòü êóáè÷åñêîé óïàêîâêè íàíîñôåð SiO2 ñî-
õðàíÿåòñÿ ïðè ââåäåíèè â ìåæñôåðè÷åñêèå íàíîïî-
ëîñòè (â òîì ÷èñëå è â ïðîöåññå èõ ôîðìèðîâàíèÿ)
ðàçëè÷íûõ âåùåñòâ. Òàêàÿ ðåãóëÿðíàÿ óïàêîâêà íà-
íîñôåð SiO2 îáðàçóåò òðåõìåðíóþ ðåøåòêó, êîòîðàÿ
ìîæåò áûòü îõàðàêòåðèçîâàíà â öåëîì êàê «îïòè÷å-
ñêèé» èëè «ôîòîííûé» êðèñòàëë.
Îäíà èç îñíîâíûõ ïðîáëåì ïîëó÷åíèÿ ìåòàìàòå-
ðèàëîâ íà îñíîâå äèñïåðñíûõ ñðåä ñîñòîèò â îòñóò-
Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå ãðàíòà ÐÔÔÈ 09-02-13531,
à òàêæå ïðîãðàììû ÎÔÍ ÐÀÍ.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2011, ¹ 1�2
54
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
ñòâèè äàííûõ î ïîâåäåíèè ðåíòãåíîàìîðôíûõ è êðè-
ñòàëëè÷åñêèõ íàíîôàç èññëåäóåìûõ âåùåñòâ â íàíî-
ïîëîñòÿõ îïàëîâûõ ìàòðèö ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðà-
òóðàõ è êîíöåíòðàöèÿõ.  ÷àñòíîñòè, èç ïðåäâàðèòåëü-
íî ïîëó÷åííûõ äàííûõ ñëåäîâàëî, ÷òî ôàçîâûå ñî-
îòíîøåíèÿ äëÿ èññëåäóåìûõ âåùåñòâ çíà÷èòåëüíî
(äî 400�500îÑ â ñòîðîíó óìåíüøåíèÿ) îòëè÷àþòñÿ
îò äàííûõ ôàçîâûõ äèàãðàìì äëÿ ìàññèâíûõ îáðàç-
öîâ òåõ æå (ïî ñîñòàâó è ñòðóêòóðå) âåùåñòâ. Ñëåäî-
âàòåëüíî, áûëî íåîáõîäèìî îïðåäåëèòü íå òîëüêî ìå-
òîäèêè ââåäåíèÿ âåùåñòâ â íàíîïîëîñòè, íî è óñòà-
íîâèòü îáëàñòè èõ óñòîé÷èâîé êðèñòàëëèçàöèè (ïî òåì-
ïåðàòóðàì è óñëîâèÿì òåðìîîáðàáîòêè), òåìïåðàòóð-
íûå äèàïàçîíû íà÷àëà âçàèìîäåéñòâèÿ ââîäèìîãî ìà-
òåðèàëà ñ ðåíòãåíîàìîðôíûì êðåìíåçåìîì, èç êîòî-
ðîãî ñëîæåíû íàíîñôåðû â îïàëîâûõ ìàòðèöàõ, ñ
îáðàçîâàíèåì ñèëèêàòîâ � ñ îäíîé ñòîðîíû, à òàê-
æå èññëåäîâàòü òåìïåðàòóðíûå îáëàñòè íà÷àëà ïðå-
âðàùåíèÿ ðåíòãåíîàìîðôíîãî êðåìíåçåìà ñ îáðàçî-
âàíèåì êðèñòàëëè÷åñêèõ ôàç (ïðåèìóùåñòâåííî, êðè-
ñòîáàëèòà) � ñ äðóãîé. Âûñîêàÿ óñòîé÷èâîñòü îïà-
ëîâûõ ìàòðèö ê òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêå ïîçâîëèëà
ïðîâîäèòü èññëåäîâàíèÿ â îáëàñòè 800�1200îÑ.
Ãëàâíóþ ðîëü â ïîëó÷åíèè íàíîêîìïîçèòîâ ïðè-
áîðíîãî êà÷åñòâà (c òðåáóåìûìè ýêñïëóàòàöèîííû-
ìè õàðàêòåðèñòèêàìè) íà îñíîâå îïàëîâûõ ìàòðèö
èãðàåò ñîâåðøåíñòâî òðåõìåðíîé ðåøåò÷àòîé óïàêîâ-
êè èç íàíîñôåð SiO2. Ïðè ôîðìèðîâàíèè ñâîáîäíûõ
(íå íà ïîäëîæêå) îïàëîâûõ ìàòðèö áîëüøóþ ðîëü â
èíèöèèðîâàíèè äåôåêòîâ èãðàåò ôîðìà è ðàçìåð îáðà-
çóþùèõ ìàòðèöó ÷àñòèö SiO2, ïðè ýòîì íàëè÷èå ðàç-
íèöû â äèàìåòðàõ øàðîâ áîëåå 10% ïðèâîäèò ê çåð-
íèñòîñòè ñòðîåíèÿ.
Ïîëó÷åíû 3D ïðàâèëüíûå óïàêîâêè íàíîñôåð SiO2
îáúåìîì 2�3 ñì3 ñ ðàçìåðàìè ìîíîäîìåííûõ îáëà-
ñòåé äî 0,1 ìì3. Èçãîòîâëåíû ïàðòèè îïàëîâûõ ìàò-
ðèö ñ çàäàííûìè õàðàêòåðèñòèêàìè (îòñóòñòâèå íåîä-
íîðîäíîñòåé ïîðèñòîñòè è âêëþ÷åíèé, îòêëîíåíèÿ
äèàìåòðîâ íàíîñôåð ìåíüøå 4%, ðàçìåð ìîíîáëîêîâ
áîëåå 150 ìêì, ñòîéêîñòü ê ìåõàíè÷åñêèì íàãðóçêàì
Ðèñ. 2. Îêòàýäðè÷åñêèå è òåò-
ðàýäðè÷åñêèå ïîëîñòè, îáðà-
çîâàííûå íàíîñôåðàìè SiO2
(à � â), è îáúåìíàÿ ìîäåëü ïî-
ëîñòåé è ñîåäèíÿþùèõ èõ
êàíàëîâ (ã)
Îêòàýäðè÷åñêèå
ïîëîñòèÒåòðàýäðè÷åñêèå
ïîëîñòè
Íàíîñôåðû
SiO2
à) á)
â) ã)
D
D
á)
Ðèñ. 1. ÐÝÌ-ñíèìîê ïîâåðõíîñòè îïàëîâîé ìàòðèöû (à) è åãî âûäåëåííûé ó÷àñòîê â óâåëè÷åííîì âèäå (á, â)
201
205 218 208
203 200
212
199
202
200
201
208
à)
200 íì
â)
200 íì
(Ðàçìåðû â íì)
800 íì
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2011, ¹ 1�2
55
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
áîëåå 0,8 êãñ/ñì2), à òàêæå ïàðòèè ìåòàìàòåðèàëîâ
(íàíîêîìïîçèòîâ) íà èõ îñíîâå ñ îòêëîíåíèåì ýëå-
ìåíòíîãî ñîñòàâà âåùåñòâ, ââîäèìûõ â ìåæñôåðè-
÷åñêîå ïðîñòðàíñòâî, îò çàäàííîãî ìåíåå 1,5 âåñî-
âûõ % ïðè ñòåïåíè êðèñòàëëè÷íîñòè áîëåå 95 îáúåì-
íûõ %.
Óïàêîâêè íàíîñôåð ñîäåðæàò ñèñòåìó ñîîáùàþ-
ùèõñÿ ïîëîñòåé, êîòîðûå çàíèìàþò 26% îáúåìà ìàò-
ðèöû.  ïëîòíåéøåé ðåøåò÷àòîé óïàêîâêå öåíòðû ñôåð
îáðàçóþò òåòðàýäðè÷åñêèå è îêòàýäðè÷åñêèå ïîëîñòè
(ïî ÷èñëó ôîðìèðóþùèõ ïîëîñòü ñôåð). Êàæäóþ íà-
íîñôåðó SiO2 îêðóæàåò ïî 6 îêòàýäðè÷åñêèõ è 8 òåò-
ðàýäðè÷åñêèõ ïîëîñòåé, ñîåäèíÿþùèõñÿ êàíàëàìè
(ðèñ. 2). Ìèíèìàëüíûå ðàçìåðû êàíàëîâ îêîëî 0,3D
îïðåäåëÿþò ýôôåêòèâíîñòü ïðèìåíåíèÿ ìåòîäà ïðî-
ïèòêè ïðè ââåäåíèè ðàñòâîðîâ â ìåæñôåðè÷åñêèå
íàíîïîëîñòè è ïîñëåäóþùåãî ñèíòåçà íåîáõîäèìûõ
ñîåäèíåíèé.
Äëÿ ðàçðàáàòûâàåìûõ ìåòàìàòåðèàëîâ íà îñíîâå
îïàëîâûõ ìàòðèö èñïîëüçîâàëèñü îðèãèíàëüíûå òåõ-
íîëîãè÷åñêèå ïðèåìû è ìåòîäèêè æèäêîôàçíîãî ñèí-
òåçà (äëÿ ðàçëè÷íûõ èñõîäíûõ êîìïîíåíòîâ, èõ îòíî-
ñèòåëüíûõ êîíöåíòðàöèé è òåìïåðàòóðíûõ ðåæèìîâ
îáðàáîòêè è ñèíòåçà) äëÿ ïîëó÷åíèÿ â ìåæñôåðè÷å-
ñêèõ íàíîïîëîñòÿõ êëàñòåðîâ íåîáõîäèìîãî ñîñòàâà
è ðàçìåðîâ [3, 4]. Äëÿ èçó÷åíèÿ ñèñòåì, ñîäåðæà-
ùèõ Ñî (â ðåçóëüòàòå ïðîïèòêè îïàëîâûõ ìàòðèö âîä-
íûì ðàñòâîðîì íèòðàòà Ñî), áûë ïðîâåäåí öèêë èñ-
ñëåäîâàíèé îñîáåííîñòåé îáðàçîâàíèÿ îêñèäîâ íà îñ-
íîâå Ñî ïðè ðàçëè÷íîé òåìïåðàòóðå. Ïðè òåìïåðàòó-
ðàõ âûøå 800îÑ ñòàáèëüíî ôîðìèðîâàëèñü ïîëèêðè-
ñòàëëè÷åñêèå ÷àñòèöû Ñî, ïðè ýòîì ñèíòåçèðîâàííûé
ìàòåðèàë íå âçàèìîäåéñòâîâàë (ïî äàííûì ðåíòãåíî-
ôàçîâîãî àíàëèçà) ñ íàíîñôåðàìè SiO2. Ïðè òåìïå-
ðàòóðàõ âûøå 1000îÑ ïðîèñõîäèò ðåêðèñòàëëèçàöèÿ
ðåíòãåíîàìîðôíîãî SiO2. Îïàëîâûå ìàòðèöû äî 25
ðàç ïðîïèòûâàëèñü ðàñòâîðîì íèòðàòà Ñî è îòæèãà-
ëèñü íà âîçäóõå (1100îÑ, 6 ÷) íà êàæäîì ýòàïå ïðî-
ïèòêè ñ ïîñëåäóþùèì îòæèãîì â âîäîðîäå ïîñëå ïðî-
âåäåíèÿ 10 ïðîïèòîê. Ðåíòãåíîôàçîâûé àíàëèç îáðàç-
öîâ ðåøåò÷àòûõ óïàêîâîê íàíîñôåð SiO2 ñ ñèíòåçè-
ðîâàííûì â íàíîïîëîñòÿõ Ñî (íàíîêîìïîçèò ÎÌ:Ñî)
ïîçâîëèë óñòàíîâèòü äâå ôàçû (ðèñ. 3): Co � êóáè-
÷åñêàÿ ñèíãîíèÿ, ïðîñòðàíñòâåííàÿ ãðóïïà Fm3m;
Co* � ãåêñàãîíàëüíàÿ ñèíãîíèÿ, P63/mmc. Ðåøåò-
÷àòàÿ óïàêîâêà ôîðìèðóåòñÿ â äâóõ ìîäèôèêàöèÿõ
çà ñ÷åò ðàçóïîðÿäî÷åíèÿ ñëîåâ ïëîòíåéøåé óïàêîâêè
â êðèñòàëëèòàõ êîáàëüòà. Ôàçîâûé ñîñòàâ è ñòðîåíèå
ôàç ñèíòåçèðîâàííîãî Ñî çàâèñåë îò ñîñòàâà, êîí-
öåíòðàöèé è óñëîâèé îòæèãà ïðîïèòûâàþùåãî ðàñòâî-
ðà. Ñîîòíîøåíèå îáúåìîâ êðèñòàëëè÷åñêèõ è ðåíò-
ãåíîàìîðôíûõ ôàç Ñî, ñôîðìèðîâàííûõ â ìåæñôå-
ðè÷åñêèõ íàíîïîëîñòÿõ êóáè÷åñêèõ óïàêîâîê íàíîñ-
ôåð SiO2, îöåíèòü íå óäàëîñü. Ðàçìåð îáëàñòåé êîãå-
ðåíòíîãî ðàññåèâàíèÿ (ÎÊÐ) êðèñòàëëè÷åñêèõ ôàç
ñîñòàâëÿåò 24�56 íì äëÿ Ñî, 18�36 íì äëÿ Ñî*.
Êðèñòàëëè÷åñêèå ôàçû ñîñòîÿò èç íåçíà÷èòåëüíî âû-
òÿíóòûõ (â ñîîòíîøåíèè ïðèìåðíî 2:3) ïî íàïðàâëå-
íèþ [001] êðèñòàëëèòîâ Ñî è ðàâíîîñíûõ êðèñòàë-
ëèòîâ Ñî*.
Ñòðîåíèå ðåøåò÷àòûõ óïàêîâîê íàíîñôåð SiO2, ñ
ñèíòåçèðîâàííûìè â ìåæñôåðè÷åñêèõ íàíîïîëîñòÿõ
ñîåäèíåíèÿìè íà îñíîâå Co, èññëåäîâàëèñü ñ èñïîëü-
çîâàíèåì ïðîñâå÷èâàþùåãî ýëåêòðîííîãî ìèêðîñêî-
ïà (ÏÝÌ) JEM 200Ñ. Ìåòîäèêà ïîäãîòîâêè îáðàç-
öîâ äëÿ èññëåäîâàíèé, ïîçâîëÿþùàÿ ðàçäåëÿòü íà-
íîñôåðû SiO2 è íàíî÷àñòèöû âåùåñòâ, ñèíòåçèðîâàí-
íûõ â ìåæñôåðè÷åñêèõ ïîëîñòÿõ, âêëþ÷àëà èõ èç-
ìåëü÷åíèå è ðàçìåùåíèå íà ñåòêå. Èññëåäîâàíèå îïà-
ëîâûõ ìàòðèö, íå ñîäåðæàùèõ â ìåæñôåðè÷åñêèõ íà-
íîïóñòîòàõ ìàòåðèàëû, ïîêàçàëî, ÷òî îíè ñîñòîÿò èç
íàíîñôåð SiO2 îäèíàêîâîãî ðàçìåðà (ðèñ. 4, à). Ïðè
ïîëíîì çàïîëíåíèè íàíîïóñòîò âêëþ÷åíèÿ èìåþò
ôîðìó òåòðàýäðîâ è îêòàýäðîâ (ðèñ. 4, â).
Ñòðîåíèå, ñîñòàâ è ñâîéñòâà îïàëîâîé ìàòðèöû
ñî ñëîèñòîé ñòðóêòóðîé Co/Ir
Òåõíîëîãèÿ ïîëó÷åíèÿ òîíêèõ ïëåíîê äîëæíà
îáåñïå÷èâàòü ñîõðàííîñòü ñòðîåíèÿ îïàëîâîé ìàòðè-
öû è âîñïðîèçâåäåíèå ôóíêöèîíàëüíûõ ñâîéñòâ íà-
íîêîìïîçèòà. Ïðèìåíåíèå ìåòîäîâ ôîðìèðîâàíèÿ íà
ïîâåðõíîñòè îïàëîâûõ ìàòðèö òîíêèõ ïëåíîê, ïðå-
äóñìàòðèâàþùèõ íàãðåâ îïàëîâûõ ìàòðèö äî òåìïå-
ðàòóðû âûøå 600°Ñ (íàïðèìåð, ìåòîäû òëåþùåãî è
äóãîâîãî ðàçðÿäîâ), îñëîæíåíî ïðîöåññàìè ïåðåêðè-
ñòàëëèçàöèè è ïðåäïëàâëåíèÿ SiO2. Ïëåíêè Ir è Co
10 20 30 40 50 60 70 80 90 2θ, °
È
íò
åí
ñè
âí
îñ
òü
, î
òí
. å
ä.
(100)Co (1
11
)C
o,
(
00
.2
)
C
o*
(2
00
)C
o
(1
0.
1)
C
o*
(3
11
)C
o,
(
11
.2
)
C
o*
(2
20
)C
o,
(
11
.0
)
C
o*
(2
22
)C
o
Ðèñ. 3. Ðåíòãåíîâñêàÿ äèôðàêòîãðàììà (äèôðàêòîìåòð
XRD-6000, Cu Kα-èçëó÷åíèå, λ=0,15405 íì, ãðàôèòî-
âûé ìîíîõðîìàòîð), ïîëó÷åííàÿ äëÿ îáðàçöà íàíî-
êîìïîçèòà ÎÌ:Ñî
Ðèñ. 4. ÏÝÌ-ñíèìêè îïàëîâîé ìàòðèöû áåç âêëþ÷åíèé (à)
è íàíîêîìïîçèòà ÎÌ:Ñî (á, â)
200 íì
100 íì
100 íì
à)
á) â)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2011, ¹ 1�2
56
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
ôîðìèðîâàëè íà âàêóóìíûõ óñòàíîâêàõ, îñíàùåííûõ
ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàííûìè öåëüíîìåòàëëè÷åñêèìè
ìàãíåòðîíàìè [5, 6]. Ðàñïûëåíèå ïðîâîäèëè ïðè ïî-
ñòîÿííîì òîêå â Ar-ïëàçìå ìèøåíåé èç Ir è Co (äèà-
ìåòð 68 ìì) íà ïîäëîæêè èç îïàëîâûõ ìàòðèö. Óñëî-
âèÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïëåíîê Ir è Co áûëè ñëåäóþùèå:
äàâëåíèå Ar â âàêóóìíîé êàìåðå 1,2�1,3 Ïà; íàïðÿ-
æåíèå ðàçðÿäà 600�840 Â; òîê ðàçðÿäà 100�200 ìÀ;
òåìïåðàòóðà ïîäëîæêè 300�600°Ñ; ðàññòîÿíèå ìåæ-
äó ìèøåíüþ è ïîäëîæêîé 100 ìì.
Ïîëó÷åííûå ñëîèñòûå ñòðóêòóðû Co/Ir îòæèãàëè
â òå÷åíèå 1 ÷ ïðè 700°Ñ â âàêóóìå (10�4 Ïà) äëÿ î÷è-
ñòêè ïîâåðõíîñòè è ìåæñôåðè÷åñêèõ íàíîïîëîñòåé
îò ïðèâíåñåííûõ â ïðîöåññàõ ïîäãîòîâêè îáðàçöîâ
ïðèìåñåé. ÐÝÌ-àíàëèç ïîêàçàë, ÷òî ïîñëåäîâàòåëü-
íî íàíåñåííûå òîíêèå ïëåíêè Co è Ir íå ÿâëÿþòñÿ
ñïëîøíûìè, à ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé îñòðîâêè, íåðå-
ãóëÿðíî ïîêðûâàþùèå ïîâåðõíîñòü îòäåëüíûõ íàíî-
ñôåð SiO2 (èëè èõ îáúåäèíåíèé) è ÷àñòè÷íî çàïîëíÿ-
þùèå ìåæñôåðè÷åñêèå íàíîïîëîñòè è ñîåäèíÿþùèå
èõ êàíàëû (ðèñ. 5).
Ôîðìà ïîâåðõíîñòè íàíîñôåð SiO2 ïîñëå îñàæ-
äåíèÿ ïëåíîê ìåòàëëîâ è äèýëåêòðèêîâ çàâèñèò îò
ïàðàìåòðîâ ïðîöåññà, à òàêæå îò òîëùèíû è ìàòåðèà-
ëà ôîðìèðóåìûõ ñëîåâ (ðåçóëüòàòû ÐÝÌ-àíàëèçà ïëå-
íîê Ir ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 6).
Àíàëèç ýëåìåíòíîãî ñîñòàâà ïîâåðõíîñòè îïàëî-
âîé ìàòðèöû, ïîêðûòîé ñëîÿìè Co è Ir, ïîêàçàë, ÷òî
Co è Ir â ïðîöåññå èõ îñàæäåíèÿ (òåìïåðàòóðà ïîâåðõ-
íîñòè îáðàçöà 300�600°Ñ) õèìè÷åñêè íå âçàèìîäåé-
ñòâîâàëè. Ïðè ìåõàíè÷åñêîì ñòèðàíèè ïëåíêè Ir ïèêè
Ñî íà÷èíàþò ïðîÿâëÿòüñÿ. Ðåçóëüòàòû ÐÝÌ-àíàëèçà
îòîææåííûõ â òå÷åíèå 1 ÷ ïðè 650°Ñ, 10�4 Ïà îáðàç-
öîâ ñ ðàçëè÷íîé òîëùèíîé ñëîåâ Ir è Ñî ïîêàçàíû íà
ðèñ. 7 (â òàáëèöàõ ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû îáðàáîòêè
ñïåêòðîâ). Áîëüøàÿ òîëùèíà ñëîåâ Ir ïî ñðàâíåíèþ
ñî ñëîåì Co ïîçâîëèëà ïîëíîñòüþ íàêðûòü èðèäèåì
îñòðîâêîâûå ïëåíêè Ñî. Àòîìíîå ñîäåðæàíèå Ir íà
ïîâåðõíîñòè ñëîèñòîé ñòðóêòóðû Co (6 íì)/Ir (10 è
20 íì) ìåíÿåòñÿ îò 0,18 äî 1,92% (ðèñ. 7, à, á). Íà
ðàçëè÷íûõ ó÷àñòêàõ ïîâåðõíîñòè îáðàçöà îïàëîâîé
ìàòðèöû, ïîêðûòîé ïëåíêàìè Co òîëùèíîé 70 íì è
Ir òîëùèíîé 20 íì, àòîìíàÿ äîëÿ Co èçìåíÿåòñÿ îò
0,12 äî 0,38%, à Ir � îò 1,41 äî 3,93% (ðèñ. 7, â, ã).
Îñíîâíàÿ ìàññà Co è Ir ñîñðåäîòî÷åíà íà âûñòóïàþ-
ùèõ ôðàãìåíòàõ ìàêðîíåîäíîðîäíîñòåé ïîâåðõíîñòè
îïàëîâîé ìàòðèöû, ñôîðìèðîâàííîé ìåõàíîîáðàáîò-
êîé (ðåçêîé è øëèôîâêîé).
Ìèêðîâîëíîâûå õàðàêòåðèñòèêè
Îòëè÷èå ïëåíî÷íîãî íàíîêîìïîçèòà îò ðàíåå èñ-
ñëåäîâàííûõ îáúåìíûõ îïàëîâûõ ìàòðèö, ñîäåðæà-
ùèõ íàíî÷àñòèöû Co â ìåæñôåðè÷åñêèõ ïîëîñòÿõ [7],
çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ñîäåðæàùèåñÿ â îáúåìíîì
íàíîêîìïîçèòå ÷àñòèöû èìåþò òàêóþ æå ïðîâîäè-
ìîñòü, ÷òî è ìåòàëëû. Îäíàêî ïîñêîëüêó ðàçìåðû ÷à-
ñòèö ñóùåñòâåííî ìåíüøå ãëóáèíû ñêèí-ñëîÿ íà ðàñ-
ñìàòðèâàåìûõ ÷àñòîòàõ ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà,
ñèëüíîãî ïðîÿâëåíèÿ ñêèí-ýôôåêòà îæèäàòü íå ñëå-
äóåò. Ñëåäîâàòåëüíî, óêàçàííàÿ ïðîâîäèìîñòü íàíî-
÷àñòèö äàåò îñíîâàíèÿ ïðåäïîëîæèòü, ÷òî â ìèêðî-
âîëíîâûõ õàðàêòåðèñòèêàõ íàíîêîìïîçèòà áóäåò ïðî-
ÿâëÿòüñÿ àíòèðåçîíàíñ.
Ìèêðîâîëíîâûå èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëè â ÷àñòîò-
íîì äèàïàçîíå 26�38 ÃÃö ñ èñïîëüçîâàíèåì ñòàí-
äàðòíûõ âîëíîâîäîâ, ðàáîòàþùèõ íà îñíîâíîé ìîäå
Í10 [8]. Âî âñåì èíòåðâàëå ÷àñòîò îñóùåñòâëÿåòñÿ
îäíîìîäîâûé ðåæèì. Äëÿ âûïîëíåíèÿ ìèêðîâîëíî-
âûõ èçìåðåíèé îáðàçåö ïîìåùàëñÿ ïîïåðåê ÑÂ×-òðàêòà
âîëíîâîäà ñå÷åíèåì 7,2×3,6 ìì. Âíåøíåå ïîñòîÿííîå
ìàãíèòíîå ïîëå H, ñîçäàâàåìîå ýëåêòðîìàãíèòîì, ïðè-
êëàäûâàëîñü ïåðïåíäèêóëÿðíî âîëíîâîìó âåêòîðó
âîëíû q. Âíåøíåå ìàãíèòíîå ïîëå ëåæèò â ïëîñêîñòè
îáðàçöà ëèáî ïàðàëëåëüíî, ëèáî ïåðïåíäèêóëÿðíî âåê-
òîðó ìèêðîâîëíîâîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ H~. Â èçìåðå-
íèÿõ òàêîãî íàíîêîìïîçèòà ïðè ïîìåùåíèè â âîëíî-
Ðèñ. 6. ÐÝÌ-ñíèìîê ïîâåðõíîñòè îïàëîâîé ìàòðèöû
ïîñëå îñàæäåíèÿ ïëåíêè Ir òîëùèíîé 0,3 ìêì
50 íì
Ðèñ. 5. ÐÝÌ-ñíèìêè ïîâåðõíîñòè îáðàçöà îïàëîâîé ìàòðèöû,
ïîêðûòîé ñëîÿìè Co è Ir ðàçíîé òîëùèíû:
à � Ñî 6 íì, Ir 10 íì; á � Ñî 70 íì, Ir 20 íì (ñïðàâà ïðåäñòàâëåíû
âûäåëåííûå íà ñíèìêàõ ó÷àñòêè ïîâåðõíîñòè â óâåëè÷åííîì âèäå)
200 íì
200 íì2 ìêì
2 ìêì
à) á)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2011, ¹ 1�2
57
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Ðèñ. 7. ÐÝÌ-ñíèìêè ïîâåðõíîñòè è ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð îïàëîâîé ìàòðèöû, ïîêðûòîé ñëîÿìè Ñî è Ir ðàçíîé
òîëùèíû (â íì):
à � Ñî 6, Ir 10; á � Ñî 6, Ir 20; â, ã � Ñî 70, Ir 20 (ðàçëè÷íûå ó÷àñòêè ïëåíêè)
Ýëåìåíò Àòîìíàÿ äîëÿ, %
Î (Ê) 68,08
Si (K) 31,41
Ir (M) 0,50
Ýëåìåíò Àòîìíàÿ äîëÿ, %
Î (Ê) 60,54
Si (K) 37,40
Ca (K) 0,14
Ir (M) 1,92
Ýëåìåíò Àòîìíàÿ äîëÿ, %
Ñ (Ê) 14,88
Î (Ê) 55,52
Si (K) 27,54
Cl (K) 0,18
Br (L) 0,09
Ir (M) 1,79
Ýëåìåíò Àòîìíàÿ äîëÿ, %
Ñ (Ê) 15,68
Î (Ê) 51,97
Na (K) 0,66
Si (K) 27,94
Cl (K) 0,81
Co (K) 0,24
Yb (L) 0,03
Ir (M) 2,67
Î Si
Ir Ir Ir
Î
Ir
Ir
Ir
Ir Ir
Ir
Ir
Ir
Ir
Si
Ca CaCa
Cl ClCl
C
Si
Br
Si
Yb
ClClCl
C
O
YbCo
Na
0 1 2 3 4 5
êýÂ
0 1 2 3 4 5
êýÂ
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
êýÂ
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
êýÂ
500 íì
1 ìêì
1 ìêì
2 ìêì
à)
á)
â)
ã)
Î
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2011, ¹ 1�2
58
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
âîä áûëà ðåàëèçîâàíà òàêàÿ êîíôèãóðàöèÿ ïîëåé, êîãäà
H ïåðïåíäèêóëÿðíî ïëîñêîñòè H~. Ðåçóëüòàòû èçìå-
ðåíèÿ ïîëåâîé çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòîâ îòðàæå-
íèÿ R è ïðîõîæäåíèÿ D ïîêàçàíû íà ðèñ. 8.
Ýêñïåðèìåíòû ïîêàçàëè, ÷òî êðîìå ìèíèìóìà
êîýôôèöèåíòà ïðîõîæäåíèÿ, âûçâàííîãî ìàãíèòíûì
ðåçîíàíñîì, â ïîëÿõ ìåíüøåé íàïðÿæåííîñòè ïðè-
ñóòñòâóåò åùå è åãî ìàêñèìóì (ðèñ. 8, á), êîòîðûé
ìîæíî òðàêòîâàòü êàê àíòèðåçîíàíñ â îòðàæåíèè âîëí.
 îáëàñòè ìàãíèòíûõ ïîëåé, ìåíüøèõ ðåçîíàíñíîãî,
äåéñòâèòåëüíàÿ ÷àñòü ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòè µ′ îò-
ðèöàòåëüíà [2]. Êðîìå ýòîãî, íàëè÷èå àíòèðåçîíàíñà
ïîäòâåðæäàåò ñäåëàííîå ïðåäïîëîæåíèå î ñóùåñòâî-
âàíèè â íàíîêîìïîçèòå ïðîâîäÿùèõ ÷àñòèö. Ïîýòîìó
âïîëíå ìîæíî óòâåðæäàòü î íàáëþäåíèè ìèêðîâîëíî-
âûõ õàðàêòåðèñòèê äâîéíîé ëåâîé ñðåäû. Èçìåðåííûå
÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè êîýôôèöèåíòîâ ïðîõîæäå-
íèÿ è îòðàæåíèÿ ïîçâîëÿþò îöåíèòü äèýëåêòðè÷åñêóþ
ïðîíèöàåìîñòü è ïðîâîäèìîñòü íàíîêîìïîçèòà.
Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé è ðàñ÷åòà ÷àñòîòíûõ çàâèñè-
ìîñòåé êîýôôèöèåíòîâ R è D ïîêàçàíû íà ðèñ. 9, à.
Ðàñ÷åòíûå çàâèñèìîñòè ïðèâåäåíû äëÿ çíà÷åíèé óäåëü-
íîé ïðîâîäèìîñòè σ = 0,36 Ñì/ì è äåéñòâèòåëüíîé
÷àñòè äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ε′ = 3,3, ïðè
êîòîðûõ ïîëó÷åíû íàèìåíüøèå ñðåäíåêâàäðàòè÷íûå
îòêëîíåíèÿ îò ýêñïåðèìåíòàëüíûõ çíà÷åíèé. Êàê âèä-
íî èç ðèñóíêà, â ðàññìàòðèâàåìîì èíòåðâàëå çàâè-
ñèìîñòü è ïðîâîäèìîñòè, è äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíè-
öàåìîñòè îò ÷àñòîòû ñëàáàÿ. Âåëè÷èíà ïðîâîäèìîñòè
äàííîãî íàíîêîìïîçèòà íåâåëèêà, íî ñàìî åå ñóùå-
ñòâîâàíèå îáúÿñíÿåò íàáëþäàåìûå ìèêðîâîëíîâûå
ñâîéñòâà, â ÷àñòíîñòè íàëè÷èå ìàãíèòíîãî àíòèðåçî-
íàíñà. Ñîâîêóïíîñòü ïîëó÷åííûõ ìèêðîâîëíîâûõ
äàííûõ ïîçâîëÿåò óòâåðæäàòü, ÷òî â îáëàñòè ïîëåé îò
ïîëÿ àíòèðåçîíàíñà äî ïîëÿ ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà
òàêîé íàíîêîìïîçèò ñëåäóåò ðàññìàòðèâàòü êàê 3D
äâîéíóþ ëåâóþ ñðåäó.
Ïðîâîäèëîñü òàêæå ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâà-
íèå íåîòîææåííûõ îáðàçöîâ îïàëîâûõ ìàòðèö ñî ñëî-
ÿìè Co è Ir ðàçìåðîì 7,2×3,6×3 ìì. Íà ðèñ. 9, á ïðè-
âåäåíû ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé è ðàñ÷åòíûå çàâèñèìî-
ñòè, ïîñòðîåííûå äëÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ρ = 1,9·104 Îì/ì.
Çäåñü âèäíî, ÷òî õîðîøåå ñîîòâåòñòâèå ðàñ÷åòíûõ è
ýêñïåðèìåíòàëüíûõ çàâèñèìîñòåé ñóùåñòâóåò âî
âñåì ÷àñòîòíîì äèàïàçîíå. Ïîýòîìó ìîæíî ñäåëàòü
çàêëþ÷åíèå î ñëàáîé ÷àñòîòíîé äèñïåðñèè ïðîâîäè-
ìîñòè ýòîãî ïëåíî÷íîãî íàíîêîìïîçèòà íà âîëíàõ
ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà.
∆R, %
0
�5
�10
�15
�20
0 2 4 6 8 10 Í, êÝ
∆D, %
0
�4
�8
�12
�16
0 2 4 6 8 10 Í, êÝ
26 ÃÃö
28 ÃÃö
30 ÃÃö
32 ÃÃö
34 ÃÃö
36 ÃÃö
38 ÃÃö
26 ÃÃö
28 ÃÃö
30 ÃÃö
32 ÃÃö
34 ÃÃö
36 ÃÃö
Ðèñ. 8. Çàâèñèìîñòü îòíîñèòåëüíûõ èçìåíåíèé êîýôôèöèåíòà îòðàæåíèÿ ∆R (à) è êîýôôèöèåíòà ïðîõîæäåíèÿ ∆D (á)
îò íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ Í äëÿ ìàãíèòíîãî íàíîêîìïîçèòà ÎÌ:Ñî
à) á)
Ðèñ. 9. ×àcòîòíûå çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòîâ ïðîõîæäåíèÿ D è îòðàæåíèÿ R äëÿ ìàãíèòíîãî íàíîêîìïîçèòà
ÎÌ:Ñî (à) è îïàëîâîé ìàòðèöû ñ íàíåñåííûìè íà ïîâåðõíîñòü ñëîÿìè Ñî (6 íì) è Ir (10 íì) (á) (ñïëîøíûå � ðàñ÷åò,
ïóíêòèðíûå � ýêñïåðèìåíò)
|D|, |R|
0,75
0,70
0,65
0,60
0,55
26 28 30 32 34 36 f, ÃÃö
|D|, |R|
0,9
0,8
0,5
0,4
0,2
26 28 30 32 34 36 f, ÃÃö
|D|
|R|
|D|
|R|
à) á)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2011, ¹ 1�2
59
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Çàêëþ÷åíèå
Áûëè èçó÷åíû íåêîòîðûå ôèçèêî-òåõíè÷åñêèå õà-
ðàêòåðèñòèêè íàíîêîìïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ, ñîäåð-
æàùèõ êëàñòåðû ìåòàëëè÷åñêîãî Co, è îáðàçöû îïà-
ëîâûõ ìàòðèö ñ íàíåñåííûìè íà ïîâåðõíîñòü ñëîÿìè
Co è Ir ðàçíîé òîëùèíû ìåòîäîì ìàãíåòðîííîãî ðàñ-
ïûëåíèÿ. Ñòðîåíèå îáðàçöîâ áûëî èññëåäîâàíî ñ èñ-
ïîëüçîâàíèåì ðåíòãåíîâñêîé äèôðàêòîìåòðèè, ýëåê-
òðîííîé ìèêðîñêîïèè, ýíåðãåòè÷åñêîé äèñïåðñèîí-
íîé ðåíòãåíîâñêîé ñïåêòðîìåòðèè.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ñîçäàþò ïðåäïîñûëêè äëÿ
ðàçðàáîòêè óïðàâëÿåìûõ ìàãíèòíûì ïîëåì âûñîêî-
÷àñòîòíûõ óñòðîéñòâ, ðàáîòà êîòîðûõ áóäåò îñíîâàíà
íà èñïîëüçîâàíèè ìèêðîâîëíîâîãî ìàãíèòíîãî ðåçî-
íàíñà. Òàêèå óñòðîéñòâà êîíñòðóêòèâíî ïðîñòû è
ìîãóò áûòü ýôôåêòèâíû â ïðèìåíåíèè.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Ñàìîéëîâè÷ Ì. È., Êëåùåâà Ñ. Ì., Áåëÿíèí À. Ô. è äð.
Òðåõìåðíûå íàíîêîìïîçèòû íà îñíîâå óïîðÿäî÷åííûõ óïàêîâîê
íàíîñôåð êðåìíåçåìà. ×. 1�3 // Ìèêðîñèñòåìíàÿ òåõíèêà.�
2004.� ¹ 6.� Ñ. 3�7; ¹ 7.� Ñ. 2�11; ¹ 8.� Ñ. 9�17.
2. Íàíîìàòåðèàëû. III. Ôîòîííûå êðèñòàëëû è íàíîêîìïîçè-
òû íà îñíîâå îïàëîâûõ ìàòðèö / Ïîä ðåä. Ì. È. Ñàìîéëîâè÷à.�
Ì.: Òåõíîìàø, 2007.
3. Áåëÿíèí À. Ô., Êëåùåâà Ñ. Ì., Ñàìîéëîâè÷ Ì. È. è äð.
Îñîáåííîñòè ìåòàìàòåðèàëîâ (íàíîêîìïîçèòîâ) íà îñíîâå ðåãó-
ëÿðíûõ óïàêîâîê íàíîñôåð SiO2 // Íàóêà è òåõíîëîãèè â ïðîìûø-
ëåííîñòè.� 2009.� ¹ 3.� Ñ. 61�68.
4. Ñàìîéëîâè÷ Ì. È., Áîâòóí Â., Ðèíêåâè÷ À. Á. è äð. Ïðî-
ñòðàíñòâåííî-íåîäíîðîäíûå ìàòåðèàëû íà îñíîâå ðåøåò÷àòûõ
óïàêîâîê íàíîñôåð SiO2 // Èíæåíåðíàÿ ôèçèêà.� 2010.� ¹ 6.�
Ñ. 24�31.
5. Áåëÿíèí À. Ô., Ãóëÿåâ Þ. Â., Ñàìîéëîâè÷ Ì. È., Áàãäàñàðÿí
À. Ñ. Îáîðóäîâàíèå äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïëåíîê àëìàçà è àëìàçîïî-
äîáíûõ ìàòåðèàëîâ äëÿ àêóñòîýëåêòðîíèêè // Íàóêà è òåõíîëîãèè â
ïðîìûøëåííîñòè.� 2006.� ¹ 4.� Ñ. 19�38.
6. Áåëÿíèí À. Ô., Ñàìîéëîâè÷ Ì. È. Íàíîìàòåðèàëû. ×. IV.
Òîíêèå ïëåíêè êàê íàíîñòðóêòóðèðîâàííûå ñèñòåìû.� Ì.: Òåõ-
íîìàø, 2008.
7. Ðèíêåâè÷ À. Á., Ïåðîâ Ä. Â., Ñàìîéëîâè÷ Ì. È. è äð. ×àñ-
òîòíàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ ìèëëèìåòðîâûõ
âîëí â 3D-íàíîêîìïîçèòàõ íà îñíîâå îïàëîâûõ ìàòðèö // Ðàäèî-
òåõíèêà è ýëåêòðîíèêà.� 2009.� Ò. 54, ¹ 8.� Ñ. 996�1000.
8. Ðèíêåâè÷ À. Á., Ïåðîâ Ä. Â., Ñàìîéëîâè÷ Ì. È. è äð. Îïà-
ëîâûå ìàòðèöû ñî ñëîèñòîé ñòðóêòóðîé Co/Ir è ÇD-íàíîêîìïîçè-
òû îïàëîâàÿ ìàòðèöà � ñîåäèíåíèÿ Ñî // Èíæåíåðíàÿ ôèçèêà.�
2009.� ¹ 10.� Ñ. 18�24.
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Ðîäóíåð Ý. Ðàçìåðíûå ýôôåêòû â íàíîìàòåðèàëàõ.� Ì.:
Òåõíîñôåðà, 2011ã.� 352 c.
Íàíîòåõíîëîãèè, ïîçâîëÿþùèå ìàíèïóëèðîâàòü âåùåñòâîì íà óðîâíå
àòîìîâ è ìîëåêóë è îáåùàþùèå â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè èçìåíèòü
æèçíü áóäóùèõ ïîêîëåíèé, ñòàíîâÿòñÿ âåäóùèì íàïðàâëåíèåì ðàç-
âèòèÿ îáùåñòâà â XXI ñòîëåòèè. Íà îñíîâå íàíîòåõíîëîãèé ìîæíî
ñîçäàâàòü íîâûå ìàòåðèàëû, ñèñòåìû è óñòðîéñòâà, êîòîðûå ïî ñâîèì
õàðàêòåðèñòèêàì çíà÷èòåëüíî ïðåâîñõîäÿò ñóùåñòâóþùèé óðîâåíü.
 ìîíîãðàôèè ïðåèìóùåñòâåííî íà ïðèìåðå íàíî÷àñòèö ðàññìîòðåíî ïðîÿâëåíèå
ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëîâ, ñâÿçàííûõ ñ ðàçìåðíûìè ýôôåêòàìè. Îñ-
íîâíîå âíèìàíèå óäåëåíî ñòðóêòóðå, ýëåêòðîííîìó ñòðîåíèþ, ìàãíèòíûì õàðàêòåðè-
ñòèêàì, êàòàëèòè÷åñêèì è òåðìîäèíàìè÷åñêèì îñîáåííîñòÿì. Ðàññìàòðèâàþòñÿ òàê-
æå ðàçíîîáðàçíûå âîçìîæíîñòè ïðèìåíåíèÿ íàíîòåõíîëîãèé âî ìíîãèõ îáëàñòÿõ
òåõíèêè, ìåäèöèíû, íàóêè è îáùåñòâåííîé æèçíè.
Äëÿ ñòóäåíòîâ, àñïèðàíòîâ, íàó÷íûõ ñîòðóäíèêîâ è ðàçðàáîò÷èêîâ, ñïåöèàëèçèðóþ-
ùèõñÿ â îáëàñòè íàíîòåõíîëîãèé è íàíîìàòåðèàëîâ.
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Íàíîòåõíîëîãèè, ìåòðîëîãèÿ, ñòàíäàðòèçàöèÿ è ñåðòèôèêàöèÿ
â òåðìèíàõ è îïðåäåëåíèÿõ / Ïîä ðåä. Ì. Â. Êîâàëü÷óêà,
Ï. À. Òîäóà.� Ì.: Òåõíîñôåðà, 2009.� 136 ñ.
Òåðìèíîëîãè÷åñêèé ñëîâàðü ñîäåðæèò ñëåäóþùèå ðàçäåëû: îñíîâíûå ïî-
íÿòèÿ, îñíîâíûå ôèçè÷åñêèå, õèìè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå ÿâëåíèÿ è ïî-
íÿòèÿ â íàíîòåõíîëîãèÿõ, îáúåêòû íàíîòåõíîëîãèé, îñíîâíûå ïðîöåññû è
ìåòîäû â íàíîòåõíîëîãèÿõ, ìåòîäû è ñðåäñòâà èññëåäîâàíèÿ íàíîîáúåêòîâ, ìåòðîëîãèÿ,
ñòàíäàðòèçàöèÿ è ñåðòèôèêàöèÿ, èíôîðìàòèêà, ýëåêòðîíèêà, êâàíòîâûå êîìïüþòåðû.
Èìåþòñÿ óêàçàòåëè òåðìèíîâ íà ðóññêîì è àíãëèéñêîì ÿçûêàõ, ïðèâåäåí ñïèñîê ìåæ-
äóíàðîäíûõ, ðåãèîíàëüíûõ è çàðóáåæíûõ íàöèîíàëüíûõ îðãàíèçàöèè â îáëàñòè ñòàí-
äàðòèçàöèè è ñåðòèôèêàöèè, ñïèñîê ðàñïðîñòðàíåííûõ àíãëîÿçû÷íûõ ñîêðàùåíèé.
Äëÿ íàó÷íûõ ðàáîòíèêîâ, èíæåíåðîâ, àñïèðàíòîâ, ñòóäåíòîâ, ñïåöèàëèçèðóþùèõñÿ
â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ íàíîòåõíîëîãèé, èõ ìåòðîëîãè÷åñêîãî îáåñïå÷åíèÿ è ñòàíäàð-
òèçàöèè.
|