Krzysztof Ociepka

Krzysztof Ociepka
„ Magnetyczne klastry w połączeniu z diamagnetycznymi półprzewodzącymi nanostrukturami ”.
Przeprowadzone badania oraz uzyskane wyniki
W minionym semestrze dokonano wstępnej charakteryzacji próbek w postaci cienkich
warstw manganu, niklu lub ich klastrów osadzonych na podłożu krzemowym Si (100).
Próbki otrzymane zostały w Uniwersytecie w Le Mans w ramach istniejącej współpracy,
metodą naparowania gazowego. W metodzie tej materiał metaliczny jest odparowywany
w atmosferze chemicznie obojętnego gazu o ciśnieniu od 1 Tr do 5 Tr. Ideą procesu naparowywania
gazowego jest fakt utraty energii kinetycznej przez atomy odparowywanego materiału wskutek ich
kolizji
z cząsteczkami obojętnego chemicznie gazu. Prowadzi to do kondensacji materiału
w postaci krystalitów o rozmiarach nanometrycznych, które następnie mogą osadzać się
bezpośrednio na podłożu układu eksperymentalnego lub też na umieszczonym na nim, w roli
matrycy, odpowiednio dobranym materiale. Badania przeprowadzono dla następujących próbek:
•
SiC - przygotowane w laboratorium w Le Mans
•
SiC - przygotowane w laboratorium w Le Mans + Mn
•
SiC - firmy Neyco
•
SiC - firmy Neyco + Mn
•
SiC - firmy Neyco+ Ni
•
SiC wafer ,
•
Mn - na podłożu krzemowym Si (100).
SiC wafer + Mn
Dotychczasowe techniki pomiarowe jakie zostały użyte w badaniach to między innymi :
magnetometr SQUID ( Superconducting Quantum Interference Device ), waga magnetyczna
Faradaya, EPR ( Electron Paramagnetic Resonance ), XPS ( X - Ray Photoelectron Spectroscopy ),
SEM (Scanning Electron Microscope ) oraz SIMS ( (Secondary Ion Mass Spektrometry ). Pomiary
wykonane metodą XPS oraz SIMS na próbkach zawierających Mn wskazują na to, że zamiast
warstwy czystego manganu lub klastrów Mn występują tam tlenki manganu. Wyniki te zostały
potwierdzone w badaniach magnetycznych ( SQUID, waga Faradaya) gdzie zaobserwowano kilka
magnetycznych przejść fazowych w różnych temperaturach. Obecność klastrów Mn oraz Ni została
potwierdzona metodą mikroskopii elektronowej (SEM).
Uzyskane wyniki badań wskazują na konieczność udoskonalenia technologii otrzymywania
próbek w kierunku wyeliminowania efektów utleniania.