Радиационно-стимулированные и короноэлектретные изменения структуры и свойств феррогранатовых гетерокомпозиций тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

КОСТИШИН ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ

РАДИАЦИОННО-СТИМУЛИРОВАННЫЕ И КОРОНОЭЛЕКТРЕТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ФЕРРОГРАНАТОВЫХ ГЕТЕРОКОМПОЗИЦИЙ

Специальность 01.04.10 - «Физика полупроводников»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

□□3487725

Москва 2009

003487725

Работа выполнена на кафедре технологии материалов электроники ФГОУ ВПО «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

Научные консультанты: доктор технических наук, профессор

Летюк Леонид Михайлович!

доктор технических наук, профессор Шипко Михаил Николаевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Бублик Владимир Тимофеевич (МИСиС, г. Москва)

доктор физико-математических наук, профессор Рыков Владимир Александрович (ФЭИ, г. Обнинск)

доктор физико-математических наук, профессор Степович Михаил Адольфович (Калу ГПУ, г. Калуга)

Ведущая организация: Московский энергетический институт

(технический университет), г. Москва

Защита состоится «24» декабря 2009 г. в 14-30 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.132.06 в ФГОУ ВПО «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» по адресу: 119049, г. Москва, Крымский вал, д. 3, ауд. 421.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке МИСиС Автореферат разослан «24» ноября 2009 г. '

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук, профессор

В.В. Гераськин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Эпитаксиальные монокристаллические пленки ферритов-гранатов (ЭМПФГ; феррогранатовые гетерокомпозиции) в настоящее время принадлежат к наиболее популярным материалам современной магнитной микроэлектроники, физики магнитных материалов и физики диэлектриков и применяются для производства микроэлектронных устройств прикладной магнитооптики и СВЧ-техники. Обладая высокой изоморфной емкостью, данные материалы сочетают в себе целый комплекс интересных магнитных, оптических и электрофизических свойств и, таким образом, являются уникальнейшими объектами научных исследований. На сегодняшний день научный интерес к данным объектам усиливается в связи с интенсивным развитием магнитной наноэлектроники, так как во многих случаях магнитные наночастицы представляют собой наночастицы ферритов или наночастицы оксидов железа. Переход от микро к наноматериалам сопровождается открытием качественно новых квантовых свойств материалов и реализацией в них принципиально новых физических эффектов, понимание которых во многих случаях невозможно без полных знаний свойств данных материалов в микро- и макроисполнении.

Активизации дальнейшей исследовательской деятельности в области физики данных материалов способствует, прежде всего, тот факт, что стремление к снижению геометрических размеров магнитных носителей информации вступило в противоречие с теорией магнитной стабильности частиц (тонких пленок). На сегодняшний день установлены закономерности изменения физических свойств тонкопленочных материалов, которые лимитируются так называемыми эффектами конечного размера: влиянием открытой поверхности как структурного дефекта, наличием межфазных границ «пленка-подложка» и др.

Влияние указанных факторов на магнитные свойства тонких ЭМПФГ усугубляется наличием большого разнообразия возможных типов точечных дефектов ввиду сложного химического состава и структуры этих материалов. Отклонение от стехиометрии при неизовалентном замещении, часто используемом для получения феррит-гранатовых гетерокомпозиции с необходимыми магнитными параметрами, приводит к количественным и качественным изменениям набора присутствующих точечных дефектов. Данные факторы формируют в материале метаста-бильные состояния, разрушающиеся в процессе эксплуатации устройств на его основе или при различных физических воздействиях. Следует отметить, что существуют довольно привлекательные возможности использования таких состояний в ЭМПФГ для управления их оптическими, электрическими и магнитными свойствами с помощью низкоэнергетических (например, униполярный коронный разряд) и радиационных воздействий. Однако, надежные сведения об особенностях влияния радиационных воздействий на энергетическое состояние и концентрацию различных дефектов в эпитаксиальных ферритах-гранатах практически отсутствуют. Возможность изменения эксплуатационных характеристик тонких магнитных диэлек-тричеких пленок, в частности ЭМПФГ, путем их электретирования в униполярном коронном разряде до работ автора не высказывалась даже гипотетически.

Несомненно, что использование радиационных воздействий и воздействия униполярного коронного разряда для повышения уровня и стабильности свойств ЭМПФГ, предопределяет необходимость выяснения природы влияния этих воздей-

3

ствий на кристаллохимическую структуру, энергетическое состояние дефектов и физические свойства указанных объектов исследования различных составов. Однако, понимание механизмов радиационно-стимулированных и короноэлектретных изменений структуры и свойств феррогранатовых гетерокомпозиций - невозможно без знаний структуры и свойств основных видов генетических дефектов данных материалов. Несмотря на наличие на сегодняшний день в мировой научной литературе огромного количества публикаций по изучению дефектов в эпитаксиальных ферритах-гранатах, понимание и теоретические трактовки механизмов связи свойств не-стехиометрических диэлектрических оксидных магнетиков с их дефектностью, валентным состоянием ионов еще весьма далеки от совершенства. Наименее изученными остаются дефекты анионной подрешетки (кислородные вакансии, их комплексы, дырочные центры О"). Указанными обстоятельствами, в некоторой мере, объясняются значительные трудности в получении феррит-гранатовых пленок с уровнем свойств, приближающихся к потенциально возможным, или значительно улучшенными. Следует отметить, что облучение не только приводит к созданию новых дефектов, но и может служить инструментом, позволяющим выявлять генетические дефекты, а в ряде случаев и «залечивать» их. Кроме того, изучение радиационно-стимулированных изменений напрямую связано с вопросами дозиметрии излучений и записи информации. И, наконец, исследования по влиянию радиации на физические свойства и структуру материалов могут дать информацию, необходимую для надежности устройств, работающих в условиях радиационных воздействий.

Поскольку ЭМПФГ являются магнитными диэлектриками (так, у УзРегО^ удельное сопротивление р = 1012 - 1014 Ом-см; ширина запрещенной зоны Ев ~ 2,5 эВ), их обработка в униполярном коронном разряде приводит к формированию в пленке электретного состояния. Путем изменения поверхностного заряда такой тонкой магнитной пленки в электретном состоянии можно эффективно управлять ее магнитными характеристиками. Таким образом, подобные исследования позволят сформировать предпосылки для создания целого класса приборов микро- и нано-электроники, основанных на управлении магнитными характеристиками рабочего слоя путем изменения его электретного состояния.

Цель и основные задачи работы.

Целью настоящей работы являлось изучение изменений структуры и свойств феррогранатовых гетерокомпозиций разных составов под воздействием у-квантов Со6 (Еу = 1,25 МэВ), быстрых электронов (Ее = 6 МэВ) и отрицательного коронного разряда (ОКР), разработка физических основ модификации эксплуатационных параметров устройств на основе ЭМПФГ. Для достижения указанной цели, с учетом проведенного анализа состояния настоящих проблем, в работе решались следующие основные задачи:

- изучение влияния типа раствора-расплава и параметров роста на формирование генетических дефектов в ЭМПФГ различных составов;

- изучение структуры и свойств генетических дефектов, определяющих основные механизмы радиационно-стимулированных изменений феррогранатовых гетерокомпозиций и кристаллов галлиевых гранатов;

- установление структуры радиационных дефектов и механизмов радиационного дефектообразования, индуцируемых в феррогранатовых гетерокомпозициях и кри-

сталлах галлиевых гранатов воздействием у-квантов Со60 (Ет = 1,25 МэВ) и быстрых электронов (Ее = 6 МэВ);

- изучение в феррогранатовых гетерокомпозициях природы короноэлектретного состояния и наводимых этим состоянием изменений основных физических свойств и эксплуатационных параметров;

- установление механизмов зарядовой компенсации сверхстехиометрических и «паразитных» (попадающих в пленку из растора-расплава) ионов Са2+в ЭМПФГ;

- установление механизмов зарядовой компенсации «паразитных» ионов РЬ в ЭМПФГ;

- разработка и обоснование методики регистрации спектров термостимулирован-ных токов проводимости (ТСТП), соответствующих глубоким уровням захвата кислородных вакансий в ЭМПФГ;

- разработка метода обработки спектров ТСТП, значительно повышающего достоверность расчета параметров электрически активных центров за счет использования при анализе всех экспериментальных точек температурной зависимости тока;

- разработка методики формирования в феррогранатовых гетерокомпозициях с помощью воздействия отрицательного коронного разряда электретного состояния;

- разработка устройств для получения униполярного коронного разряда с высокими значениями плотности тока короны, позволяющих эффективно получать электретное состояние в тонких магнитных диэлектрических слоях;

- разработка методов контроля дефектности и примесного состава ЭМПФГ и редкоземельных галлиевых гранатов (РЗГГ).

Постановка настоящего исследования связана с разработкой и внедрением в народное хозяйство новых технологий - радиационной, электронно-лучевой, технологии ионного внедрения. Такие разработки предусмотрены «Основными направлениями экономического развития РФ до 2020 года», а также планами НИР по межвузовским программам:

- научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники: подпрограмма 202 «Новые технологии»;

- инновационная деятельность высшей школы: подпрограмма 202.02 «Инновационные научно-технические проекты по приоритетным направлениям науки и техники;

- фундаментальные исследования в области технологических наук: раздел «Металлургия».

Научная новизна.

Впервые установлены закономерности изменения структурного состояния, магнитных, оптических и электрофизических свойств феррогранатовых гетерокомпозиций и кристаллов РЗГГ под воздействием у-квантов Со60 (Ет = 1,25 МэВ), быстрых электронов (Ес= 6 МэВ) и отрицательной короны и определены пути использования этих закономерностей для контроля качества и модификации свойств ЭМПФГ и РЗГГ и устройств на их основе. Конкретно новизна работы заключается в следующем:

1). Впервые экспериментально подтверждена роль кислородных вакансий в зарядовой компенсации в ЭМПФГ сверхстехиометрических и «паразитных» ионов Са +;

2). Впервые экспериментально показано, что вследствие неэквивалентности позиций ионов кислорода в решетке граната, однозарядные У*,. (Р+- центр) и нейтральные

- центр) кислородные вакансии создают в запрещенной зоне ЭМПФГ энергетический спектр близкорасположенных глубоких уровней захвата, количество которых, по всей видимости, определяется катионным составом. Так, для ЭМПФГ (У8тЬиСа)з(Ре0е5)012 экспериментально определено 13 видов Р+- центров и 9 видов Б - центров.

3). Впервые экспериментально доказано, что ответственными за повышенные значения коэрцитивной силы и одноосной анизотропии в ЭМПФГ (У5тЬиСа)з(РеСе5)0|2 являются кислородные вакансии V*,. (Р+- центр) и V",. (Р - центр), компенсирующие сверхстехиометрические ионы Са2+.

4). Впервые экспериментально показано, что изменения физических свойств и эксплуатационных параметров феррогранатовых гетерокомпозиций под воздействием у-квантов Со60 (Ег = 1,25 МэВ) и быстрых электронов (Ее = 6 МэВ) обусловлено формированием дырочных центров О' и интенсивным ростом концентрации Р+- центров.

5). Впервые в мессбауэровских спектрах ЭМПФГ УзРе5012 обнаружено наличие центрального парамагнитного дублета (изомерный сдвиг 5 = - 0,117 мм/с, квадруполь-ное расщепление Д = 0,573 мм/с), обусловленного ионами Ре3+(с1), выключенными из обменного взаимодействия находящимися в октапозициях ионами РЬ4+, Р14+и У3+.

6). Впервые (на примере ЭМПФГ (УРгГиВ1)з(Ре0а)5012) обнаружена асимметрия петли гистерезиса феррогранатовых гетерокомпозиций кристаллографической ориентации (210).

7). Установлена физическая природа гигантского роста коэрцитивной силы моно- и поликристаллических феррит-гранатовых пленок под влиянием отрицательного коронного разряда. Определены оптимальтные параметры обработки ЭМПФГ в ОКР для получения стабильного короноэлектретного состояния.

8). Впервые экспериментально доказано, что в кристаллах галлиевых гранатов ответственной за желто-коричневую окраску является полоса дополнительного поглощения с с утах=24000 см"', а не с утах= 29000 см"', как считалось ранее.

9). Предложены физическая и математическая модели влияния электрического поля, индуцированного инжектированными отрицательным коронным разрядом зарядами, на частоту электронного обмена между разновалентными ионами; определена роль такого обмена в изменении динамических свойств ферритов при их обработке в коронном разряде.

10). На примере феррогранатовых гетерокомпозиций заложены и развиты физические основы нового научного направления, - «свойства магнитных диэлектрических слоев и частиц в электретном состоянии», дающего предпосылки создания целого класса приборов микро- и наноэлектроники, основанных на управлении магнитными характеристиками слоя (частицы) путем изменения его электретного состояния.

Впервые показана возможность формирования и длительного существования в эпитаксиальных феррогранатовых гетерокомпозициях различных составов короноэлектретного состояния, отличающегося аномально высокими для данных материалов значениями коэрцитивной силы и повышенными значениями поля магнитной анизотропии.

Практическая ценность полученных результатов.

Полученные в работе результаты имеют важное практическое значение для прикладной магнитооптики, СВЧ-электроники, материаловедения ферритов, оптической спектроскопии, радиационной физики твердого тела, физики диэлектриков, могут найти применение в ювелирной промышленности. Конкретно практическая ценность работы заключается в следующем:

1). Разработанное «Устройство для жидкофазной эпитаксии феррогранатовых пленок» позволяет получать ЭМПФГ различных составов с улучшенными эксплуатационными параметрами (а.с. СССР № 1655137).

2). Разработанный «Емкостный датчик для измерения толщины напыляемой пленки» (а.с. СССР № 1366872) позволяет эффективно измерять толщину напыляемых на поверхность ЭМПФГ платиновых и серебряных электродов для проведения электрофизических исследований.

3). Разработанный «Способ бесконтактного измерения удельного электросопротивления полупроводниковых пленок» (A.C. СССР № 1642410) позволяет эффективно измерять удельное сопротивление ЭМПФГ не разрушая образцы.

4). Предложенные «способы обработки эпитаксиальных феррит-гранатовых пленок» позволяют с помощью облучения у-квантами Со60 (Еу = 1,25 МэВ) существенно понизить оптическое поглощение, полностью подавить жесткие цилиндрические магнитные домены (ЦМД) и повысить термостабильность ЭМПФГ (а.с. СССР № 1658678, патент РФ № 2073934).

5). Разработанные способы оптического контроля ферритов-гранатов и РЗГГ позволяют вести экспресс-отбраковку пластин-подложек РЗГГ, непригодных для наращивания пленок, служащих активными средами магнитооптических приборов, работающих в условиях радиационных воздействий (патент РФ № 2093922), экспресс-отбраковку монокристаллических ферритов-гранатов (объемных кристаллов и пленок), непригодных для производства приборов СВЧ-электроники и магнитооптики, требующих узкой ширины линии ФМР и минимального оптического поглощения (патент РФ № 2157576).

6). Разработанные способы оптического контроля ферритов-гранатов позволяют определять концентрацию ионов РЬ (патент РФ № 2206143) и ионов Тт (патент РФ № 2210835) в монокристаллических пленках и объемных кристаллах ферритов-гранатов.

7). Предложенный «Способ обработки магнитооптических управляемых транспарантов (МОУТ) на основе эпитаксиальных пленок (Bi, Оа)-содержащих ферритов-гранатов» (патент РФ № 2150768) позволяет путем облучения МОУТ быстрыми электронами до флюенса Фс= (1-5)'10'6см'2 (энергия Ее = (4-7) МэВ, плотность потока (ре = (2-6)-1012 см"2-с"') с последующим отжигом в атмосфере кислорода понизить разброс порогового поля переключения ячеек на 23-26%, а время переключения на 19-24%.

8). Предложенный «Способ окрашивания вставок из ювелирных камней на основе оксидных кристаллов» (патент РФ № 2081949) позволяет получать из отходов производства окрашенные вставки для ювелирных изделий, а также вставки с игрой цвета.

9). Разработанные «Устройства для получения униполярного коронного разряда» (а.с. СССР № 1612917, патент РФ № 2050654) за счет использования магнетронного

эффекта (а.с. СССР № 1612917) в зоне генерации заряженных частиц и выполнения зоны генерации заряженных частиц в виде адиабатической магнитной ловушки и многоострийного коронируюего электрода (патент РФ № 2050654) по своим эксплуатационным характеристикам существенно превышают мировые аналоги, что позволяет эффективное формирование с их помощью в феррогранатовых гетеро-композициях короноэлектретного состояния.

10). Предложены основанный на короноэлектретном эффекте «термомагнитооптический способ записи информации и устройство для его реализации», позволяющие вести запись информации в магнитооптических диэлектрических средах с низкими значениями коэрцитивной силы, увеличивающие вероятность записи в точке компенсации и повышающие надежность хранения информации (подана заявка на патент).

11). Разработаны «магнитооптический диск для записи, хранения и воспроизведения информации и способ его изготовления», позволяющие повысить: на 40% выход годных дисков, на 25% стабильность эксплуатационных параметров при работе в жестких условиях эксплуатации и на 10% вероятность сохранения информации в процессе записи (подана заявка на патент).

12). Разработан магнитооптический материал, имеющий высокую магнитооптическую добротность и коэрцитивную силу 200-1200 А/м, позволяющий получать методом термомагнитной записи высококонтрастные изображения (подана заявка на патент).

Научные положения, выносимые на защиту:

- комплекс результатов взаимосвязи магнитных, оптических и электрофизических свойств феррогранатовых гетерокомпозиций различных составов с примесным замещением и дефектностью в катионной и анионной подрешетках;

- установленные значения параметров однозарядных и нейтральных кислородных вакансий, создающих в запрещенной зоне магнитного граната глубокие уровни захвата;

- механизмы зарядовой компенсации сверхстехиометрических и паразитных ионов Са2+ в пленках магнитных гранатов различных составов;

- механизмы радиационно-стимулированных изменений всего комплекса физических свойств и эксплуатационных параметров феррогранатовых гетерокомпозиций под воздействием у-квантов Со60 и быстрых электронов в зависимости от энергетических характеристик радиационных воздействий;

- физическая природа центрального парамагнитного дублета в мессбауэров-ских спектрах ЭМПФГ УзРезО^с повышенным содержанием ионов РЬ;

- физическая природа и механизмы формирования короноэлектретного состояния в феррогранатовых гетерокомпозициях;

- механизмы изменения физических свойств феррогранатовых гетерокомпозиций при их короноэлектретировании и природа высококоэрцитивного состояния ЭМПФГ в электретном состоянии.

Апробация работы.

Основные результаты и положения диссертации были доложены и обсуждены более чем на 30 международных и республиканских конференциях, симпозиумах и семинарах по данной тематике: Всесоюзной научной конференции «Состояние и перспективы развития микроэлектронной техники (г. Минск, 1985 г.), Школе-семи-

наре «Проектирование и изготовление научной аппаратуры. Новые материалы и технология (г. Фрунзе, 1987 г.), XII-й Всесоюзной научной конференции по микроэлектронике (г. Тбилиси, 1987 г.), XI-й, XII-й и XIII-й Всесоюзной школе-семинаре «Новые магнитные материалы микроэлектоники» (г. Ташкент, 1988 г.; г. Новгород, 1990 г.; г. Астрахань, 1992 г.), XVIII-й Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений (г. Калинин, 1988 г.), VI-м Всесоюзном совещании по термодинамике и технологии ферритов (г. Ивано-Франковск, 1988 г.), Республиканском научном семинаре «Физика магнитных явлений» (г. Донецк, 1990 г.), Всесоюзной конференции «Современные проблемы физики и ее приложений» (г. Москва, 1990 г.), 1-й Всесоюзной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технологии композиционных материалов и радиокомпонентов в микроэлектронных информационных системах» (г. Ялта, 1990 г.), Республиканском научном семинаре «Физика ферритов и родственных соединений, их применение в технике» (, г. Донецк, 1991 г), Европейской конференции по магнитным материалам и их использованию (г. Кошице, Словакия, 1993 г.), Российской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» (г. Москва, 1995 г.), V-й Международной конференции по физике и технологии тонких пленок (г. Ивано-Франковск, 1995 г.) VI-м Межнациональном совещании «Радиационная физика твердого тела» (г. Севастополь, 1996 г.), Третьем Российско-китайском симпозиуме «Перспективные материалы и процессы» (г. Калуга, 1995), 7-й Международной конференции по ферритам - JCF7 (г. Бордо, Франция, 1996 г.), Европейской конференции по физике магнетизма (г. Познань, Польша, 1996 г.), Втором Российском симпозиуме «Процессы тепломассопереноса и рост монокристаллов и тонкопленочных структур» (г. Обнинск, 1997), Научно-технической конференции «Сварка и пайка в машиностроении. Новые материалы и технологии в машиностроении и приборостроении» (г. Пенза, 1997 г.), 12-й, 13-й и 15-й международных конференциях по магнитомягким материалам (г. Краков, Польша, 1995 г.; г. Гренобль, Франция, 1997 г.; г. Бильбао, Испания, 2001 г.), Международной конференции «Физика электронных материалов» (г. Калуга, 2002 г.), Ш-м Российско-японском семинаре «Оборудование и технологии для производства компонентов твердотельной электроники и наноматериалов» (г. Москва, 2005 г.).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 85 печатных работ, в том числе 2 монографии, 1 учебник (в двух томах), 23 статьи в рецензируемых периодических научных изданиях и изданиях, включенных в перечень ВАК (из них 8 статей - в иностранных научных журналах с высоким индексом цитаруемости), 14 авторских свидетельств СССР и патентов России. 3 заявки на патенты находятся на рассмотрении.

Личный вклад автора.

Автором лично определена научная идеология всей работы, сформулированы цель и задачи работы, осуществлена постановка теоретических и экспериментальных исследований и их практическая реализация, проведено обобщение представленных в диссертации результатов и сформулированы научные выводы. Отдельные результаты работы получены и опубликованы в печати в соавторстве с сотрудниками МИСиС, ВНИИМЭТ (г. Калуга), Ивановского энергетического университета, ИОФРАН, Львовского государственного университета, Белорусского государственного технологического университета.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и списка использованных источников. Общий объем диссертации составляет 280 страниц, включая список литературы из 275 наименований, 32 таблицы и 89 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, отмечены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, изложены основные положения, выносимые на защиту, представлена апробация работы.

Первая глава посвящена анализу работ, непосредственно связанных с тематикой диссертации. Показано, что интерес к изучению механизмов влияния униполярного коронного разряда, у - квантов Со60 и быстрых электронов на физические свойства феррогранатовых гетерокомпозиций обусловлен спецификой эффектов, которые могут наблюдаться в этих материалах. С одной стороны, удовлетворительная «прозрачность» ЭМПФГ в широком диапазоне длин волн позволяет исследовать их методами оптической, ЯМР -, ЯГР - спектроскопии, что дает возможность извлечь информацию о фундаментальных процессах, которые трудно или невозможно регистрировать в массивных образцах. С другой стороны, огромная роль границ раздела (граница «пленка-воздух» и граница «пленка-подложка»), наличие в пленке напряжений из-за несоответствия параметров решетки пленки и подложки, а также неизбежность попадания в решетку пленки «паразитных» примесей из раствора-расплава придают ЭМПФГ специфические свойства и особенности, не наблюдающиеся в массивных кристаллах. В третьих, сложные химический состав и структура феррогранатовых гетерокомпозиций порождают многообразие генетических и, как следствие, многообразие радиационных дефектов в данных материалах.

В обзоре научной литературы обсуждаются вопросы, связанные с особенностями структуры и магнитных свойств ЭМПФГ, полученных методом жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ). Проводится анализ влияния неизовалентных замещений в кати-онной подрешетке и индуцируемых ими дефектов на свойства и эксплуатационные параметры ЭМПФГ разных составов. Отмечена разноречивость сведений относительно природы одноосной анизотропии в таких гранатах. Отмечается, что до сих пор остаются невыясненными до конца природа и энергетическое состояние дефектов, образующихся в процессе роста. В результате, до сих пор не получили полного объяснения изменения оптических, магнитных и электрических свойств при вариации технологических параметров роста.

Рассмотрены основные характеристики и особенности гамма- и электронного облучений и проанализированы возможные механизмы радиационного дефектооб-разования под их воздействием в кристаллических материалах со структурой граната. Отмечается, что к началу выполнения настоящей диссертационной работы (1986 г.), имеющиеся в литературе сведения о воздействии "/-квантов и быстрых электронов на кристаллическую структуру и свойства магнитных оксидов со структурой граната - весьма ограничены. Изложенная в работах информация сводится, в основном, к констатации полученных результатов без обсуждения причин наблюдаемых изменений.

На основе анализа литературных данных отмечено, что высокая радиационная стойкость ЭМПФГ к воздействию у-квантов и быстрых электронов обусловлена высокой концентрацией генетических дефектов в данных материалах. Сделан вывод, что остается неизученной и роль генетических дефектов в радиационном дефектообразовании в феррогранатовых гетерокомпозициях.

Особое внимание уделено работам, посвященным изучению влияния униполярного коронного разряда на физические свойства материалов электронной техники. Отмечено отсутствие исследований по влиянию обработки в униполярном коронном разряде на ферриты к началу выполнения настоящей диссертационной работы. Детально проанализированы имеющиеся результаты исследований процессов окисления металлических пленок в короне, диффузионные процессы в пластинах кремния и пленках двуокиси кремния, процессов записи информации и процессов формирования электретного состояния в диэлектриках под воздействием униполярной короны. Исходя из анализа литературных источников, обосновывается актуальность и перспективность использования коронного разряда для управления физическими свойствами магнитных диэлектрических пленок.

Во второй главе представлена информация об использованных в работе объектах исследования и технологических параметрах их получения, представлены характеристики используемых в работе источников радиационных воздействий и источников униполярного коронного разряда, описаны экспериментальные методы, использованные при изучении особенностей кристаллической структуры и физических свойств феррогранатовых гетерокомпозиций. Значительное внимание было уделено методам математической обработки результатов.

В качестве основных объектов исследования служили феррогранатовые гете-рокомпозиции трех типов: (У8тЬиСа)з(РеСе5)012, УзРе5012 и Вьсодержащие ЭМПФГ различных составов, монокристаллические пластины-подложки Ос^йазОп и (GdCa)з(GaMgZr)50l2. Объекты исследования были выращены в НИИ материалов (г. Львов) и во ВНИИМЭТ (г. Калуга). ЭМПФГ были получены методом ЖФЭ из раствора в расплаве, РЗГГ - методом Чохральского. Разработанное в диссертации «Устройство для жидкофазной эпитаксии феррогранатовых пленок» позволяет получать ЭМПФГ различных составов с улучшенными эксплуатационными параметрами (а.с. СССР № 1655137).

В качестве вспомагательных объектов исследования служили монокристаллы УзРезО)2 и поликристаллические пленки (УВ1)з(РеСа)50|2.

В табл. 1 представлены технологические параметры роста исследованных в работе феррогранатовых гетерокомпозиций (У5тЬиСа)з(РеОе5)Оп.

Таблица 1

Технологические параметры роста исследованных в работе феррогранатовых гетерокомпозиций (У8тЬиСа)з(РеСе)50п

№ Номер Значения молярных отношений компо- Скорость Толщи-

п/п состава цент в расплаве роста V, на И,

1*2 Ыэ 1*4 и5 Кб мкм/мин мкм

1. I 12,6313,65 9,8210,07 18,8321,7 0,1970,23 0,31 0,570,62 0,75-0,77 2-5

2. II — — — — 0,35 — 5-7

3. III — — — — 0,48 — — 5-10

4. IV* — — — 0,50 — — 5-10

Раствор-расплав: РЬО-В2Оз, подложка 0с1з0а50|2 <111>; * 10%-е обогащение Ре57 д _ рег°1 . д _ . _ РЪО СаО „ _ СаО

' £Л203 ' 2 <?е02 ' 3 25203 ' 5 (7е02 + Ся0' 6~2£я203 '

2]Г Л203 + 2-РеД + ве02 + СаО 4 ~ РЬ0+2В20,+2^Я20}+2Ре202 +ве02 + Са0'

где £Л203 -сумма оксидов редкоземельных элементов в расплаве (моль).

В табл. 2 представлены технологические параметры исследованных в работе феррогранатовых гетерокомпозиций УзРе5С>12.

Таблица 2

Параметры роста исследованных феррогранатовых гетерокомпозиций УзРе5012

в Пленка Толщина плёнки Ь, мкм Скорость роста v, мкм/мин Температура роста Т8, °С

1. КВ-2 24,4 1,20 985

2. КВ-3 4, 90 0,16 940

3. КВ-4 10, 96 0, 76 930

4. КВ-5 26,30 0, 64 930

5. КВ-6 6, 10 1,02 920

6. КВ-7 6, 96 1, 16 915

7. КВ-8 6, 12 1,22 905

8. КВ-9 5, 10 1,02 895

Раствор-расплав РЬО-В2Оз, подложка С(1зСа5012 <111>, 10%-е обогащение Ре57

В табл. 3 представлены технологические параметры исследованных в работе Вьсодержащих феррогранатовых гетерокомпозиций.

Таблица 3

Параметры роста исследованных феррогранатовых гетерокомпозиций Вьсодержащих ферритов-гранатов

№ состава Состав пленки Подложка Раствор-расплав Тем-ра роста тЕ,°с

3-1. (¥В0з(РеСа)5О12 <111> СсЬОаАг СаСОз-В^Оз-УгОз 780

3-2. (УУЬВ1)3(РеСа)5012 <111> ОазваАг СаС0з-В120з-У205 780

3-3. (В1Тш)3(РеСа)50|2 <111> 0(1з0а50|2 РЬО-В12Оз-В2Оз 770

3-4. (YBi)3(FeGa)5012 <111> (GdCa)3(GaMgZr)50i2 Pb0-Bi203-B203 760

3-5. (YBi)3(FeGa)5012 <210> (GdCa)3(GaMgZr)50i2 Pb0-Bi203-B203 750

3-6. (YPrLuBi)3(FeGa)50i2 <210> (GdCa)3(GaMgZr)5012 Pb0-Bi203-B203 750

При изучении структурного состояния ЭМПФГ использовали конверсионную электронную мессбауэровскую спектроскопию (КЭМС), ядерную гамма-резонансную спектроскопию (ЯГРС), рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (РФЭС), рентгеноструктурный анализ. Уточнение состава ЭМПФГ проводилось методом рентгено-спектрального микроанализа. Исследования выполнены на промышленных установках отечественного и зарубежного производства, обработку результатов осуществляли по стандартным программам.

При изучении магнитных свойств феррит-гранатовых пленок контролировали период доменной структуры Ро, поле коллапса Но, поле эллиптической неустойчивости Н2, поле эффективной магнитной анизотропии Нк, коэрцитивную силу Не, намагниченность насыщения Ms, температуру Нееля TN.

Перечисленные магнитные параметры определяли при использовании магнитооптических методик. Поле эффективной магнитной анизотропии Нк определяли методом ферромагнитного резонанса и магнитооптическим методом, а коэрцитивную силу Не - методом осциллирующего поля и по петле гистерезиса. Петли магнитного гистерезиса регистрировали на магнитооптическом поляриметре, а также с помощью вибромагнетометра М-155 фирмы EG&G.PARC (США).

Для изучения электрофизических и оптических характеристик было предложено ряд оригинальных методик.

Спектры оптического пропускания и отражения исследуемых образцов регистрировали на спектрофотометрах «Specord M - 40» фирмы «Карл Цейс Йена» и «Lambda - 9» фирмы «Perkin-Elmer» (США). Спектры поглощения пленок рассчитывали по стандартным методикам. Для определения концентрации редкоземельных примесей и свинца в монокристаллических ферритах-гранатах, контроля качества ЭМПФГ и РЗГГ оптическими методами были предложены новые способы (патент РФ № 2206143, патент № 2210835, патент РФ № 2157576, патент РФ № 2093922). При изучении электрофизических параметров был разработан способ бесконтактного измерения удельного сопротивления (A.C. СССР 1642410). Для изучения электрически активных дефектов были использованы методы термостимулиро-ванных токов проводимости (ТСТП) и термостимулированных токов проводимости короткого замыкания (ТСТП КЗ). Параметры активных центров определяли по интенсивности пиков ТСТ по разработанной в работе методике. Применение разработанного метода позволило упростить определение параметров центров по кривым ТСТ с близкорасположенными максимумами и повысить достоверность полученных данных. Измерение поверхностной плотности заряда объектов исследования проводилось методом Егучи.

у-облучение объектов исследования проводили в промышленных изотопных установках на основе радионуклида Со60 МРХ- у -100 и УКП — 100000. Мощность дозы при облучении варьировали в пределах Pd = 2,5-40 Гр/с. Диапазон поглощен-

ных доз облучения составлял Бп = 1-Ю3 - 3-108Гр. Облучение объектов исследования быстрыми электронами осуществляли на электронном ускорителе «Электроника ЭЛУ-6». Использовались плотности потока электронов: <рс = 1,25-10и см"2 • с и <ре = 6,0-10исм'2- с"1. Образцы облучались до значений флюенса Фе= Ю13- 5-1016см'2.

Обработку объектов исследования в униполярном коронном разряде проводили на модифицированной нами установке типа «пластина-многоигольчатый электрод», а также на разработанных в работе устройствах коронного разряда (а.с. СССР № 1612917, патент РФ № 2050654). Использование в разработанных устройствах перпендикулярных электрического и магнитного полей, а также магнетронного эффекта (а.с. СССР № 1612917) и выполнение зоны генерации в виде адиабатической магнитной ловушки с многоострийным электродом в виде стержня с радиально отходящими иглами разной высоты и внешнего электрода в виде системы металлических полос, огибающих иглы (патент РФ № 2050654), позволяет увеличить плотность тока коронного разряда в 5-10 раз. Обработка образцов в короне проводилась при следующих параметрах: напряжение на коронирующем электроде 5-25 кВ, ток короны 1к = 10-500 мкА, температура обработки Т= ЗООК, атмосфера - воздух. Время обработки составляло 0,5-60 часов. В работе использо-вался отрицательный коронный разряд, что мотивировалось возможностью накопления на поверхности объектов исследования при этом виде разряда существенно большей плотности поверхностного заряда и возможностью интенсивнее стимулировать диффузионные процессы.

Глава 3 посвящена изучению особенностей взаимосвязи физических свойств объектов исследования с технологическими условиями их получения и, как следствие, с природой образующихся генетических дефектов. Для выяснения структуры радиационных дефектов, наводимых в объектах исследования у-квантами Со и быстрыми электронами, а также для создания условий закрепления инжектированных короной зарядов в объеме феррогранатовых гетерокомпозиций и создания эффективного электретного состояния, необходимо решить проблему, связанную с интерпретацией механизмов образования дефектов кристаллической структуры в процессе синтеза. На момент начала научных исследований по теме настоящей диссертации (1986 г.), данная проблема была ещё весьма далека от полного понимания. Вопрос относительно типа дефектов (особенно в анионной подрешетке), их энергетического состояния в таких ферритах оставался проблематичным. Не существовало и единого мнения относительно роли сверхстехиометрических ионов Са2+ в формировании коэрцитивной силы, ростовой анизотропии.

Проведенные исследования позволили обнаружить целый ряд специфических свойств ЭМПФГ (У8тЬиСа)з(Ре0е5)0[2. Так, обращает на себя внимание рост коэрцитивной силы и эффективной магнитной анизотропии таких пленок с увеличением параметра (рис. 1). Величина АНк представляет собою разницу между измеренными и рассчитанными значениями Нк.

Еще одна обнаруженная особенность состоит во влиянии параметра на форму петли гистерезиса пленок (У8тЬиСа)з(Ре0е5)012: при полях перемагничи-ва-ния, близких к значению поля Н2, петли ЭМПФГ, полученных при высоких значениях Я5, обладают неким своеобразным «аппендиксом» (рис. 2, б; обведен окружностью) типа скачков Баркгаузена, форма которого изменяется (рис. 2, в).

Известно, что коэрцитивная сила принадлежит к структурно-чувствительным параметрам магнетика. В магнитоодноосных материалах Нс определяется как минимальное пороговое поле, необходимое для необратимого смещения доменной границы. Рост Нс говорит о закреплении доменных границ на дефектах кристалла, природа которых может быть самой различной. Дефектность ЭМПФГ, имея некое

Рис. 1. Зависимость эффективной магнитной анизотропии для ЭМПФГ (У8тЬиСа)з(РеСе5)012 от молярного параметра

а). й5=0,31; б). 1г5=(0,48 * 0,50); в), наиболее распространённые варианты "аппендикса петли для пленок с повешенными значениями Кц.

Рис. 2. Характерные петли гистерезиса ЭМПФГ (У8тЬиСа)з(ГеСе5)Оп

путем искажения симметрии кристаллического поля на магнитоактивных ионах Ре3+ в тетра- и октаположениях кристаллической решетки. Поскольку Н2 - это поле смещения в материале-носителе ЦМД, при котором последние развертываются в полосы, то наличие обнаруженных особенностей на петле гистерезиса обусловлено существенной дефектностью магнитной среды (полосовым доменам - сложнее «преодолевать препятствия», чем цилиндрическим). Это позволяет заключить, что повышенные значения Не, Нк и особенности петли гистерезиса феррогранатовых ге-терокомпозиций с высокими значениями Я5 обусловлены одной причиной.

Феррогранатовые гетерокомпозиции (У5тЬиСа)з(Ре0е5)012 обладают значительным оптическим поглощением, причем величина последнего существенно растет с увеличением значения Я5. К примеру, ЭМПФГ данной группы при значении Я3 = 0,5 будут обладать в ультрафиолетовом и видимом диапазонах по сравнению с пленками, выращенными при значении Я5 = 0,31, существенно большим оптическим поглощением, несмотря на разбавленность магнитной подрешетки последней группы ЭМПФГ на 5%. Увеличение параметра Я5 ведет к смещению края фундаментального поглощения ЭМПФГ (У8тЬиСа)з(Ре0е5)0[2 в сторону больших длин волн и уменьшению ширины запрещенной зоны пленок. Причем, рост Яз от значения 0,31 до значения 0,5 ведет к уменьшению ширины запрещенной зоны для непрямых разрешенных переходов на 6,1%, а для прямых разрешенных переходов на 1,6%. Важной особенностью пленок ферритов-гранатов с повышенным значением параметра Я5 является также форма пика оптического поглощения, соответствующего переходу 6А1—► 4Т1(Ре3+тетр.), в виде плато.

С целью выяснения причин наблюдаемых особенностей магнитных и оптических свойств, проводилось уточнение химического состава исследованных феррогранатовых гетерокомпозиций (У8тЬиСа)з(Ре0е5)012. Результаты рентгено-спек-трального микроанализа представлены в таблице 4.

Таблица

4

Уточненный химический состав исследованных феррит-гранатовых пле-

нок (У8тЬиСа)з(РеСе5)01г

Номер состава Значение 1*5 Уточненная химическая формула Концентра-сверхстехио-метр. ионов Са2+, ф.е.

I 0,31 Y1.37Sm0.29Lu0.58Pb0.01Ca0.83Fe4.nPt0.01Ge0.8O12 0,03

II 0,35 Y1.37Sm0.29Lu0.58Pb0.01Cao.85Fe4.nPt0.01Ge0.8O12 0,05

III 0,48 У1.б5то.1бЬио.2бРЬо.о1Сао.9бРе4.о9Р1о.020ео,87012 0,09

Щ1) 0,50 У1.528то.2Ьио.з1РЬо.о1Сао.99ре4.обР1о.о1Сео.89012 0,10

Щ2) 0,50 У1.488то.2Ьио.з1РЬо.о2Сао.99ре4.о2Р1о.озСео.88012 0,11

Как видно из таблицы, для всех использованных в работе составов ЭМПФГ(Са,Се)-системы характерно вхождение в пленку сверхстехиометрического

кальция, причем концентрация последнего растет с увеличением значения коэффициента R5. Так, при увеличении R« от 0,31 до 0,50 концентрация сверхстехиометрических ионов Са2+растет со значения 0,03 ф.е. (1,3-Ю20ион-см'3) до 0,10-0,11 ф.е. (4,2-4,6-1020 ион-см"3) соответственно. Таким образом, в основе роста Не, Нк и а в ЭМПФГ (YSmLuCa)3(FeGes)Oi2 лежит рост концентрации сверхстехиометрических ионов Са2+. Следует отметить, что Бубликом В.Т. и Ткаличем А.К., в частности, показано, что концентрация сверхстехиометрических ионов Са2+ растет также с увеличением переохлаждения раствора-расплава.

Травление в Н3Р04, а также поляризационно-оптические исследования показали, что во всех исследованных образцах YSmLuCaFeGe (включая и ЭМПФГ с высокими значениями R5) плотность дислокаций не превышала 5 см"2. Результаты рентгено-топографических и рентгеновских исследований не обнаружили в пленках наличия второй фазы, а также структурно-неоднородных поверхностных или переходных слоев пленка-подложка, где могло бы происходить поверхностное закрепление доменных границ. Перпендикулярная поверхности компонента деформации несоответствия праметров пленки и подложки не превышала 5-Ю"4. По данным Шупе-гина M.JL, в этом случае дислокации несоответствия не образуются. Это позволяет заключить, что повышенные значения Не в данных пленках не обусловлены действием неоднородних упругих напряжений или закреплением доменных границ на дислокациях.

Ионы Са2+ являются электроотрицательными по отношению к решетке пленки. Для соблюдения электронейтральности в последней необходимо увеличение положительного заряда или уменьшение отрицательного (ионов Ge4+, Pt4+ и Pb4+ (если реализуется механизм автокомпенсации свинца), как видно из табл. 4 - недостаточно. Это возможно путем образования ионов дырочных центров О" или кислородных вакансий. Однако, РФС-исследования не обнаружили в данных пленках ионов Fe4+. Объемный характер закрепления доменных границ дал основание полагать, что в ЭМПФГ (Са,Се)-системы присутствуют немагнитные точечные дефекты и они, а не дефекты электронной структуры являются причиной высоких Не, Нк и скачков типа Баркгаузена на петлях гистерезиса.

Окончательное выяснение структуры генетических дефектов, ответственных за обнаруженные в данной работе особенности магнитных и оптических свойств, проводилось методом ТСТП. Было обнаружено, что спектры ТСТП феррогранато-вых гетерокомпозиций, не содержащих в качестве легирующей или «паразитной» примеси ионов Са2+, представляют собою експоненциальные зависимости силы тока от температуры независимо от вида электродов, вида и режимов возбуждения. В то же время, спектр ТСТП гетерокомпозиций (YSmLuCa)3(FeGe5)0i2 предствляет собою сложный энергетический спектр, состоящий из «низкотемпературной» и «высокотемпературной» частей. «Низкотемпературной» части соответствуют 13 локальных центров, имеющих пики ТСТП со значениями температуры от 422 К до 501 К, высокотемпературной - 9 локальных центров, имеющих пики ТСТП со значениями температуры от 603 К до 689 К. Параметры обнаруженных локальных центров представлены в табл. 5 и табл. 6.

Таблица 5

Основные параметры локальных центров «низкотемпературной» части спектра ТСТП феррогранатовых гетерокомпозиций (У8шЬиСа)3(РеСе5)012

№ п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

тт, К 422 430 434 439 442 445 450 455 460 465 470 476 501

Е„эВ 0,82 0,83 0,84 0,85 0,855 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,97

Таблица 6

Основные параметры локальных центров «высокотемпературной» части спектра ТСТП феррогранатовых гетерокомпозиций (У8тЬиСа)з(РеСе5)012

№ п/п 14 15 16 17 18 19 20 21 22

тт, к 603 616 652 659 665 679 683 685 689

Е„эВ 1,17 1,19 1,26 1,28 1,29 1,315 1,325 1,33 1,34

Приводятся данные рассчитанных для каждого локального центра следующих параметров: частотный фактор со, время релаксации т, сечение захвата 8( и концентрация Н. Результаты Ларсена и Метселера, а также проведенные нами расчеты позволили заключить, что обнаруженные локальные центры обусловлены наличием в объектах исследования заряженных кислородных вакансий. Причем, центры, параметры которых представлены в табл. 5, соответствуют однозарядным кислородным вакансиям V*,. (Г+- центрам), а центры, параметры которых представлены в табл. 6, -нейтральным кислородным вакансиям V",. (Б - центрам). Характерно, что интенсивность пиков ТСТП составов ГУ(1) и 1У(2) в 3-4 раза выше интенсивности пиков ТСТП состава I. Данные факты подтверждают, что зарядовая компенсация сверх-стехиометрических ионов Са2+ осуществляется кислородными вакансиями. Следует отметить, что в настоящей работе данный факт экспериментально подтвержден впервые. Впервые экспериментально обнаружено, что кислородные вакансии вследствие неэквивалентности позиций ионов кислорода в решетке создают целый спектр близкорасположенных локальных уровней.

Для выяснения особенностей влияния температуры роста на физические свойства ЭМПФГ были выполнены рентгеноструктурные, мессбауэровские и оптические исследования феррогранатовых гетерокомпозиций УзРе5012.

Обнаружено, что понижение температуры роста приводит к увеличению параметра решетки, интенсивному росту оптического поглощения в УФ и видимой частях спектра пленок ЖИГ. В мессбауэровских спектрах пленок на фоне суперпозиции секстиплетов от различных подрешеток появляется центральный парамагнитный дублет (изомерный сдвиг 6=-0,117 мм/с; квадрупольное расщепление Д=0,573 мм/с) (рис. 3), а в спектрах отражения - дополнительный пик отражения при А,=555 нм (рис. 4), указывающий на существование перехода

РЬ2+ + РЬ4+ +Ьу — РЬ3++ РЬ3+ , (1)

и соответствующий реализации механизма автокомпенсации свинца: появлению пар РЬ2+ - РЬ4+.

Sample velocity, mm/s

Рис. 3. Характерный мессбауэровский спектр исследованных ЭМПФГ Y3Fe50i2

(на примере пленки КВ-5)

Wavelength nm

Рис. 4. Характерные спектры отражения исследованных ЭМПФГ Y3Fe50i2

Рентгеноспектральный анализ образцов подтвердил рост концентрации ионов свинца с понижением температуры роста. Детальный анализ структуры УзРе50|2 и полученных результатов исследования позволил заключить, что обнаруженный па-

рамагнитный дублет обусловлен ионами Ре3+ в тетраэдрических позициях (рис. 5), выключенными из обменного взаимодействия находящимися в октаэдрических позициях ионами РЬ4+, У3+и Р^, из которых первые превалируют.

Рис. 5. Схематическое изображение ближайших соседей-катионов, связанных с ионом Ре в структуре стехиометрического УзРе50и вверху - для иона Ре (а) ; внизу - для иона Ре3+((1)

Было установлено, что концентрация ионов свинца Срь (ф-е.) в структуре магнитного граната связана с площадью обнаруженного парамагнитного дублета в мес-сбауэровском спектре Бдубл (отн. ед.) следующим соотношением:

Срь = (Вдубл +3,632)/508,61 (2) .

Исследования Вьсодержащих феррогранатовых гетерокомпозиций позволили обнаружить, что пленки состава 3-1 обладают гиганстскими значениями Нс (390 -1600 А/м), а доменная структура имеет не характерный для Вьсодержащих ЭМПФГ лабиринтообразный вид (имеющий также место для всех остальных исследованных в работе В ¡-пленок), а вид пятен неправильной формы. При перемагничивании все ЭМПФГ данного состава намагничивались до насыщения, и такое состояние сохранялось длительное время. Наряду с указанными особенностями магнитных свойств, феррогранатовые гетерокомпозиции состава 3-1 обладают также гигантским оптическим поглощением в ближней ИК области спектра (а = 480-670 см'1). По данным рентгеноспектрального микроанализа, для пленок составов 3-1 и 3-2 (см. табл. 3) характерно вхождение из раствора-расплава ионов Са2+ в концентрации 0,04-0,05 ф.е. и ионов Р^ в концентрации 0,005-0,007 ф.е. Однако, связывать гигантские значения Не и а ЭМПФГ 3-1 только с «паразитными» ионами Са2+и индуцируемыми ими кислородными вакансиями будет не правильно, т.к. пленки состава 3-2 при такой же концентрации «паразитных» ионов Са2+обладают в 10-40 раз меньшими значениями Не и в 2,5-3,5 раз меньшими значениями а. Рентгеноструктурные исследования показали, что значения несоответствия параметров решетки пленки и подложки пленок состава 3-1 в 3,6-6,0 раз выше значений Да/а пленок 3-2 и составляют Да/а = (18-42)-10'4. Такие значения несоответствия параметров решетки пленки и подложки индуцируют в ЭМПФГ 3-1 упругие напряжения сжатия величиной 540-1250 МПа, которые, в свою очередь, создают сетку дислокаций и гигантское искажение симметрии кристаллического поля на ионах Ре3+. Эти факторы и являются причиной громадных значений а и Не, а также особенностей доменной структуры в пленках состава 3-1. Причиной гигантских напряжений несоответствия в гранатовых пленках 3-1 являются обладающие большими значениями ионного радиуса ионы В13+ (г = =1,11 □) и ионы Са2+ ( г =1,12 □). По данным рентгеноспектрального микроанализа, пленки составов 3-2 и 3-3 обладают близкими значениями концентрации ионов В13+ (С=0,56-0,71 ф.е.). Замещение части ионов У3+ (г =1,015 □) в составе 3-2 на ионы УЬЭ+ (г =0,98 □), а в составе 3-3 на ионы Тш3+(г =0,99 □) существенно компенсирует растягивающий эффект ионов В13+ и Са2+, что выражается в значительном уменьшении упругих напряжений несоответствия и, как следствие, - в отсутствии гигантских значений Нс и а, а также особенностей доменной структуры.

Изучение особенностей оптического поглощения в феррогранатовых гетеро-композициях различных составов позволило обнаружить, что концентрация ионов Тш3+ в пленках и кристаллах магнитных гранатов связана с интенсивностью соответствующего ионам Тш3+ пика оптического поглощения соотношением:

СТт=1,123-1п(НТт/Но)-3,02 , (3)

где: По = 1 см'1; НТга - высота соответствующего ионам Тт3+ (см'1) пика оптического поглощения при А,тах=0,685 мкм; Стт - концентрация ионов Тт3+ (ф.е.).

Глава 4 посвящена изучению радиационно-стимулированных изменений структуры и свойств объектов исследования под воздействием у-квантов Со60 и быстрых электронов, изучению роли генетических дефектов в радиационном дефекто-образовании. Облучение кристалла быстрыми электронами или у-квантами может приводить как к образованию собственно радиационных дефектов, связанных со смещениями атомов среды, так и к изменению зарядового состояния уже существующих до облучения генетических дефектов. Приводятся результаты расчетов образованных по ударному механизму дефектов Френкеля в ЭМПФГ разных составов и РЗГГ вёзвазО^ и (вёСа^ОаМ^г^Ои. По данным проведенных расчетов, во всех объектах исследования при максимальных значениях используемых значений поглощенной дозы облучения и флюенсов концентрация образованных дефектов Френкеля получается на 3-4 порядка ниже концентрации генетических дефектов. Такая высокая радиационная стойкость гранатов обусловлена большими значениями пороговой энергии образования дефектов смещения, а также высокой концентрацией (>1019 см'3) генетических дефектов в данных материалах. Таким образом, воздействие используемых радиационных излучений на выбранные объекты будет сводиться, в основном, к нарушениям их электронной структуры. Проведенные исследования позволили обнаружить, что у-облучение Со 0 не изменяет магнитных характеристик пленок У8шЬиСаРеСе до значения поглощенной дозы Оп=(1-2)-106Гр, а облучение быстрыми электронами - до значений флюенса Фе=(7-9)-1013 см"2. При дальнейшем облучении происходит рост Ро и Нь уменьшение Но и Н2 и достижение изменениями данных характеристик максимальных значений. Величина радиационно-стимулированных изменений свойств ЭМПФГ данного типа зависит от концентрации сверхстехиометрических ионов кальция: максимальные изменения магнитных параметров и оптического поглощения наблюдались в пленках составов 1У(1) и 1У(2). Были зафиксированы следующие значения максимальных изменений магнитных характеристик:

а), при облучении у-квантами Со60(Ет= 1,25 МэВ): 5Р0 = (+5,2 - +7,1)%; §Нк = (+4,0 + +5,0)%; 5Но = (-4,0 + -5,5)%; 8Н2 = (-6,0 + -8,5)% ;

б), при облучении быстрыми электронами (Ее= 6,0 МэВ): 5Р0 = (+6,5 + +8,5)%; 5Нк = (+5,5 + +6,5)%; 6Но = (-5,5 + -7,0)%; 5Н2 = (-7,5 + -9,0)% .

По данным проведенных прямых измерений 4яМ5 облученных образцов, обнаруженные изменения данной магнитной характеристики не превышали ошибки измерения.

Изучение радиационно-оптических свойств феррогранатовых гетерокомпо-зиций УБтЬиСаРеСе показало, что оптическое поглощение данных материалов является весьма чувствительным параметром к воздействию радиации. Для всех образцов вышеуказанной системы, исследованных в данной работе, имел место эффект просветления. Характерно, что величина просветления данных объектов исследования как при у-облучении, так и при облучении быстрыми электронами определяется значением концентрации сверхстехиометрических ионов Са2+. Так, для ЭМПФГ, содержащих 0,03 ф.е. сверхстехиометрических ионов Са2+ , наблюдался незначительный сдвиг края фундаментального поглощения в сторону меньших значений X (Д^тах =0,0014 мкм при у-облучении и Д^ах =0,0016 мкм при облучении

быстрыми электронами) и просветление в области к =0,42-0,9 мкм, причем максимальное просветление наблюдалось вблизи относительного окна прозрачности гранатовой пленки (рис. 6). Для пленок с высокой концентрацией сверхстехиометричес-ких ионов кальция (0,09-0,11 ф.е.) всегда имел место интенсивный сдвиг всего спектра оптического поглощения в сторону меньших значений длин волн, а также существенное просветление вблизи относительного окна прозрачности (рис. 6). Характерно, что эффекты сдвига края фундаментального поглощения и просветления ЭМПФГ YSmLuCaFeGe наблюдались уже при малых значениях поглощенных доз. Максимальные изменения спектров оптического поглощения имели место при тех значениях Dn и Фе, когда изменения магнитных параметров были близки к максимальным. Проведенные расчеты показали, что при максимальном сдвиге края фундаментального поглощения составов III и IV как при у-облучении, так и при облучении быстрыми электронами оптическая ширина запрещенной зоны для прямых разрешенных переходов увеличивается на AEgd =5,0-5,5%, для непрямых разрешенных переходов - на AEgi =2,0-2,5%.

Изучение влияния у-квантов Со60 и быстрых электронов на феррогранатовые гетерокомпозиции У3Ре50|2(табл. 2) и Bi-содержащие феррогранатовые гетероком-позиции (табл. 3) обнаружило незначительное просветление всех указанных пленок, аналогичное просветлению ЭМПФГ состава I (рис. 6, верх). Реально регистрируемые изменения магнитных характеристик облученных образцов были обнаружены только для пленок состава 3-2, обладающих «паразитными» ионами Са2+ и, как следствие, компенсирующими их кислородными вакансиями. На рис. 7 представлены характерные изменения поля магнитной анизотропии Нь температуры Неля Ты, полей коллапса Но и эллиптической неустойчивости lh для пленок указанного состава. Характерно, что зависимости указанных параметров от поглощенной дозы у-квантов Со60 повторяют представленные на рис 7. зависимости, отличаясь только тем, что величина максимальных изменений на 1-2% меньше, чем в случае быстрых электронов. Следует отметить также, что зависимости контролируемых магнитных параметров для пленок состава 3-2 как при гамма-облучении, так и при облучении быстрыми электронами имеют такой же вид, как и для (YSmLuCa^FeGesJOn-пленок, что говорит о единой природе радиационно-стимулированных изменений в этих типах ЭМПФГ.

Для выяснения механизмов изменения магнитных свойств ЭМПФГ при у-облучении и облучении быстрыми электронами были изучены особенности их структуры методами КЭМС, РФЭС и ТСТП. Результаты КЭМС-исследований ЭМПФГ (YSmLuCa)3(FeGe5)Oi2 показали, что воздействие данных видов облучения при используемых режимах воздействия не вносит существенных изменений в вид спектров. Установлено, что в случае у-облучения при D„=l,095-Ю7 Гр (когда изменения магнитных параметров пленок близки к максимальным) эффективные поля на ядрах ионов Fe 7 уменьшаются для аг и d-подрешетки на 2%, для а2-подрешетки - на 3%. В диапазоне поглощенной дозы D„=(l-6)-106 Гр обнаружено следующее уменьшение значений эффективной ширины компонент спектра КЭМС исследуемых ЭМПФГ: для тетраэдрической подрешетки - на Ard=14,5-23,6%, для октаэдрической - на ДГа=4,3-9,5%. Данный факт можно связывать с уменьшением магнитной и структурной неэквивалентности ионов Fe3+, локализованных в d-подрешетке, а также с изменением типа (концентрации) дефектов в а- и d- подре-

С. э Ё>_£

2,5-2.Ъ 2(4 У,5> ¿¿Г

1000

\

О,? 0,6 СЦС о,* С>9

Я-"^ —

г. Э& Г-

2Д 2,Ъ 2,1 -1,9 ■/.*

!500

500

* и

■1 1 -1 "1 —» —1--"т---г ■■■ »—--г 1*: ( V. 1 V. 1 1 -,- - -,

|| 1 1- 1 >* 1 1 Г- \ ' 1 С, 1

\ 1

V. \ *• V V. \

Л. \

ъ \

X* \

\\ \

^ \ V, V

V, \ V, N.

\ V, N.

V \ • . . . i *. .V

0,5" 0,в Л

о, 9

Рис. 6. Характерные изменения спектров оптического поглощения исследованных ЭМПФГ (У8шЬиСа)з(ГеСе5)012 под воздействием радиационного облучения (случай максимального просветления) вверху: СсЯ2+ = 0,03 ф.е.; внизу: ССа2+ = 0,11 ф.е. 1-исходный спектр; 2- облучение у-квантами; 3- облучение быстрыми электронами

10" 10й Ф., см"*

Рис. 7. Характерные изменения магнитных параметров ЭМПФГ

(УУЬВ1)з(РеСа)5012 (состав 3-2) под воздействием быстрых электронов

шетках, причем в последней эти изменения проходят интенсивнее. При достижении магнитными и оптическими характеристиками максимальных изменений, изо всех параметров спектра КЭМС наибольших изменений претерпевает изомерный сдвиг 5: для ё-подрешетки он увеличивается на 40-44%, для аг на 30-32%, для а2 - на 3234%.

Аналогичные изменения параметров КЭМС-спектров (У5тЬиСа)з(Бе0е5)0|2-пленок имеют место и при облучении быстрыми электронами. При достижении магнитными и оптическими параметрами данных пленок максимальных изменений см') наблюдаются следующие максимальные изменения 5: для с1-подрешетки он увеличивается на 42-46%, для аг на 32-34%, для а2 - на 34-36%.

Так как изомерный сдвиг является мерой электронной плотности на ядрах ионов Ре57, увеличение 8 в ЭМПФГ (У8тЬиСа)3(РеСе3)012 при у-облучении или облучении быстрыми электронами можно связывать с индуцированием ионов Ре2+ (Ре2+<1<3+). Однако, присутствие ионов Ре2+ в феррит-гранатовой пленке должно приводить к росту оптического поглощения во всем исследуемом диапазоне длин волн. Мы же наблюдаем интенсивное просветление. Для разрешения вышеуказанного противоречия анализировались РФЭС-спектры ионов

Ре3+ ЭМПФГ

(¥8шЬиСа)з(РеСе5)012 составов I и IV в исходном состоянии, при Оп= 1 ■ 107 Гру-облучения и при Фе=1-1015 см"2 быстрых электронов. Результаты исследований показали, что спектры 2р-электронов ионов Ре3+ - идентичны для всех пленок обоих составов и представляют собой дублет линий

2р"2-2р3'2. Облучение как у-квантами, так и быстрыми электронами не оказывало влияния ни на форму линий дублета, ни на значение их энергии связи. Величина мультиплетного расщепления линии РеЗБ как в исходных, так и в облученных образцах, составляла Д=6,1 эВ. То есть, ни в одной из исследованных пленок, ионов железа с валентностью, отличной от «3+», обнаружено не было.

Окончательное выяснение природы радиационных дефектов, ответственных за выявленные в настоящей работе радиационно-стимулированные изменения структуры и свойств ЭМПФГ, удалось осуществить с помощью метода ТСТП КЗ. Сравнение спектров ТСТП КЗ ЭМПФГ (¥8тЬиСа)3(РсСе5)0|2 составов I и IV в исходном состоянии, при Д^ЫО7 Гру-облучения и при Фе=1-1015 см"2 быстрых электронов позволило обнаружить, что в спектрах ТСТП КЗ облученных образцов интенсивность пиков ТСТ, соответствующих Р+-центрам, в 3-4 раза выше, чем у образцов в исходном состоянии.

Таким образом, в первом приближении, механизм изменения под воздействием у-квантов Со60(Ет = 1,25 МэВ) и быстрых электронов (Ес =6 МэВ) свойств ЭМПФГ, содержащих сверхстехиометрические и «паразитные» ионы Са2+, сводится к перезарядке кислородных вакансий: переходу двухзарядных кислородных вакансий в однозарядные V*,. (Р+-центры). Детально обсуждается механизм формирования Р+-центров и механизмы изменения под воздействием Р+-центров магнитных и оптических свойств объектов исследования.

Было обнаружено также, что механизмы изменения свойств ЭМПФГ и РЗГГ под воздействием ионизирующих излучений - сходны. В частности, проведенные в работе результаты исследований показали, что появление желто-коричневой окраски в кристаллах Сёз0а5012 и (СёСа)з(СаМ§гг)5012 (рис. 8) под воздействием

ъ

У-/О

Рис. 8. Спектры дополнительного поглощения радиационных центров окраски, индуцируемых в кристаллах (СДСаМСаЛ^гг^Оц воздействием

ионизирующих излучении »; Ь„=10э Гр (а), Вп=10* Гр (Ь), 0„=Ю5 Гр (с)

(а-с) у- кванты Со (<1, е) УФ-свет; 10 часов (Л), 50 часов (е).

ультрафиолета, у-квантов Со60(Е7 = 1,25 МэВ) и быстрых электронов (Ее =6 МэВ) обусловлено формированием Р+-центров. В частности, в работе впервые установлено, что ответственной за формирование желто-коричневой окраски в кристаллах галлиевых гранатов является полоса дополнительного поглощения с угаах=24000 см , а не с ушах= 29000 см"1, как считалось ранее. В работе детально обсуждается механизм формирования в кристаллах С<130а50|2 и (ОаСа)з(ОаМ£2г)А2желто-коричне-вой окраски под воздействием ионов Са2+, вакансий галлия и ионизирующих излучений.

Глава 5 посвящена изучению изменений структуры и свойств феррогранато-вых гетерокомпозиций под воздействием отрицательного коронного разряда.

Обработка феррогранатовых гетерокомпозиций в газовых электрических разрядах является одним из перспективных способов воздействия на их структуру, свойства и эксплуатационные параметры. Предполагалось, что большинство эффек-

тов, связанных с модификацией поверхности таких пленок и, как следствие, изменением их свойств и эксплуатационных параметров, обусловлено химическим взаимодействием ионной компоненты с веществом. Однако, проведенные в настоящей работе исследования показали, что наличие границ раздела двух сред, являющихся стоками для структурных дефектов, наличие высокой концентрации дефектов, наличие возможности проявления гигантского линейного магнитоэлектрического эффекта и возможности эффективного формирования электретного состояния благодаря указанным факторам, а также высоким значениям удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости, существенно усложняют механизм изменения магнитных свойств ЭМПФГ в коронном разряде. Поэтому, основное внимание в настоящей главе было уделено изучению структуры и свойств гранатовых пленок в процессе короноэлектретирования в отрицательном коронном разряде.

Установлено, что при воздействии ОКР даже в течение короткого времени на поверхности ЭМПФГ адсорбируется значительный по величине электрический заряд. Такой заряд создает в объеме пленки электрическое поле напряженностью порядка 106 - 107 в/м. Под действием электрического поля такой величины в пленках могут протекать процессы перестройки собственных дефектов, диффузия катионов и анионов. Основанием для таких предположений послужили результаты мессбау-эровских исследований тонких монокристаллов У3Ре5012 непосредственно в работающем ОКР. Такие исследования позволили установить, что коэффициент диффузии ионов в поле поверхностного заряда на несколько порядков превышает значения, свойственные термической диффузии ионов железа в ферритах-гранатах. Для интерпретации механизма миграции ионов и дефектов были выполнены исследования параметров сверхтонкой структуры ЯГР - спектров У3Ре30]2. Появление в ЯГР - спектрах дополнительных секстиплетов с параметрами 5 = 0,07±0,08 мм/с и А = 1,02±0,06 мм, характерными для ионов железа с валентностью выше +3, свидетельствует об увеличении концентрации катионных вакансий, перезарядке существующих дефектов и значительных локальных деформациях кристаллической решетки. Перечисленные эффекты были обнаружены и при изучении методом ТСТП энергетических спектров дефектов, индуцированных в ЭМПФГ коронным разрядом.

На рис. 9 представлены кинетические зависимости магнитных характеристик ЭМПФГ (У8т1лдСа)з(Ре0е5)0)2 при обработке в ОКР. На рис. 10 представлены петли гистерезиса ЭМПФГ (УРгЬиВОзСРеСа^Оп кристаллографической ориентации (210) при обработке в отрицательной короне, а на рис. 11 - кинетические зависимости основных параметров петли гистерезиса этой же пленки (УРгЬиВ^РеСа^О^ при обработке в отрицательной короне. Следует отметить, что обработка в ОКР гранатовых магнитных пленок приводит к сильному изменению формы их петель гистерезиса. Начиная с 3-3,5 часов обработки, петля приобретает форму прямоугольной, при этом коэффициент прямоугольности а=0,56-0,58, коэффициент квадратно-сти т]=0,56-0,60. При 7-8 часах обработки а достигает значения 0,70-0,72 (увеличивается на 24-25%) и дальнейшая обработка не приводит к его изменению. Угол наклона Р кривой намагничивания монотонно увеличивается и, начиная с 32 часов, выходит на насыщение. Длина 1дв ограниченного петлей гистерезиса отрезка АВ прямой наклона кривой намагничивания с течением времени обработки умень-

Рис. 9. Кинетические зависимости магнитных характеристик ЭМПФГ (У8тЬиСа)з(РеСе5)012 при обработке в отрицательной короне

Рис. 10. Петли гистерезиса ЭМПФГ (УРгЬиВОз^еСа^Ои кристаллографической ориентации (210) при обработке в отрицательной короие в течение 0 час (а), 2 час (б), 7,5 час (в), 76 час (г). Ток короны 1к =150 мкА.

Рис. 11. Изменение параметров петли ЭМПФГ (УРгЬиВВДРеСаДОи кристаллографической ориентации (210) при обработке в отрицательной короне

а), коэрцитивная сила Нс, угол наклона р кривой намагничивания образца и длина 1дв ограниченного петлей отрезка АВ прямой наклона кривой намагничивания

б), коэффициенты квадратности т] и асимметрии Кдя петли

шается по линейному закону (рис. 11, а); максимальное уменьшение длины 14-15%. Более сложный вид имеют зависимости от времени обработки в «короне» коэффициентов квадратности т] и асимметрии КЛ$ петли (рис. 11,6). Так, для графика КЛз= Шобр) характерно наличие двух максимумов, что говорит о сложном изменении ор-торомбической анизотропии при обработке. График зависимости т] = Д^бр) (рис. 11, б) имеет вид латинской литеры «№>. Следует отметить, что такой вид имеют кинетические зависимости большей части характеристик феррогранатовых гетеро-ком-позиций, в частности, также Нк, ширины линии ФМР 2ДН и Но- Такая же зависимость была получена нами и для импульсного порогового поля переключения ячеек магнитооптического управляемого транспаранта. Обращает внимание и эффект «гигантского» увеличения коэрцитивной силы ЭМПФГ: в 6-8 раз, для некоторых пленок - в 8-12 раз. Следует отметить, что для тонких поликристаллических гранатовых магнитных пленок, а также для тонких ЭМПФГ, обладающих интенсивными трещинами, был замечен рост Нс почти в 200 раз.

С целью установления природы наблюдаемых изменений магнитных характеристик ЭМПФГ под воздействием ОКР, в работе было проведено детальное изучение изменения величины и знака поверхностного заряда объектов исследования в процессе обработки в короне. Было установлено, что при обработке в ОКР на поверхности пленок накапливается существенный по величине заряд, зависимость которого от времени обработки также имеет вид латинской литеры «М». На начальных

стадиях обработки происходит инжекция отрицательного заряда в поверхностные слои пленки. То есть, на поверхности пленки образуется гомоза-ряд, величина которого интенсивно растет с течением времени обработки и достигает насыщения. В электрическом поле гомозаряда интенсивно формируется гетерозаряд. С ростом величины гетерозаряда поверхностная плотность заряда пленки уменьшается (так как гомозаряд и гетерозаряд -противоположны по знаку) и при достижении гетеро-зарядом величины гомозаряда становится равной нулю. В дальнейшем происходит рост величины гетерозаряда и достижение его значением насыщения. Максимальная поверхностная плотность заряда (как отрицательного в случае гомозаряда, так и положительного в случае гетерозаряда) составляла (1-2)-10'9Кл/см'2. Таким образом, наблюдаемые изменения основных магнитных характеристик пленок при обработке в отрицательной короне обусловлены магнитоэлектрическим эффектом, возникающим вследствие формирования в ЭМПФГ короноэлектретного состояния. Гигантский рост Нс при короноэлектретировании обусловлен фиксацией движущейся доменной стенки на поляризационных зарядах и заряженных дефектах. Характерно, что короноэлектретное состояние объектов исследования приводит не только к изменению ряда магнитных характеристик ЭМПФГ, но и, например, к сдвигу всего спектра ФМР (рис. 12).

4800 __ЩО Н, Э ——_ 5000

2

" л* 1 \ V

/— л г~ —л ^— 3

г Г V

1

1

Рис. 12. Спектры ФМР в ЭМПФГ УзРе5012 после обработки в отрицательном коронном разряде в течение (час): 1-0; 2- 15-20 (на поверхности ЭМПФГ -гомозаряд) ; 3- 40 (на поверхности ЭМПФГ -гетерозаряд)

Наиболее существенных изменений при этом претерпевают ширина линии ФМР 2АН (в 2-4 раза) (рис. 13) и поле магнитной анизотропии (на 20-25%).

Наблюдаемый сдвиг спектров ФМР коррелирует с изменением ширины линии ФМР, изменением плотности поверхностного заряда и сдвигом края фундаменталь-

31

ного поглощения пленок. Для ЭМПФГ У3Ре50|2 толщиной 5-7 мкм был обнаружен максимальный сдвиг края фундаментального поглощения на величину А Х= 50-70 □. Гигантский сдвиг всего оптического спектра (Д X = 2-10 нм) был обнаружен для тонких пластин РЗГГ. В качестве примера, на рис. 14 представлен сдвиг спектра оптического пропускания для тонкой пластины в(1з0а5012 при ее обработке в отрицательной короне. Настоящий результат наряду с представленным выше результатом сдвига всего спектра ФМР магнитной гранатовой пленки могут найти применение для построения магнитных и оптических вентилей, фильтров и т.п.

Рис. 13. Зависимость ширины линии ФМР для ЭМПФГ УзГе5Оп от времени обработки в отрицательном коронном разряде

Следует отметить, что одновременное существование в феррогранатовых ге-терокомпозициях на определенных стадиях короноэлектретирования гомо- и гетеро-заряда было подтверждено и спектрами ТСТП КЗ объектов исследования. В качестве примера, на рис. 15 представлен спектр ТСТП КЗ гранатовой магнитной пленки (УРгЬиВ1)з(Ре0а)30[2, выращенной на подложке (СёСа)з(СаМ£7г)5012 кристаллографической ориентации (210). В работе приведены значения рассчитанных по полученным спектрам ТСТП КЗ параметров локальных центров, служащих ловушками зарядов.

Таким образом, в работе впервые показана возможность формирования в феррогранатовых гетерокомпозициях разных составов путем обработки в отрицательном коронном разряде стабильного электретного состояния, приводящего к изменению всего комплекса физических свойств и эксплуатационных параметров. Данные результаты дают предпосылки для создания целого класса приборов микро-и наноэлектроники, основанных на управлении магнитными характеристиками тон-

ких магнитодиэлектрических слоев и частиц путем изменения их электретного состояния.

Рис. 14. Спектры оптического пропускания СсЬСавО^ после обработки в отрицательном коронном разряде в течение (час): а- 0, б-10 (на поверхности пластины - гомозаряд) , в- 40 (на поверхности пластины - гетерозаряд)

Для оценки влияния электрического поля адсорбированных ионов, на параметры пленки зависящие от частоты электронного обмена(электропроводность, константа кристаллографической анизотропии) была использована авторская математическая модель базирующаяся на влиянии электрического поля на высоту потенциального барьера для электронных переходов между разновалентными ионами.

Вероятность перехода феррит-гранатовой пленки в заданное состояние определяли с помощью уравнения:

£»4*°) = /('..*?•'. х() , (4)

где /<?0,х°,г,х,) - функция, описывающая стояние системы, х, - концентрации разновалентных ионов (П), Пг).

Рис. 15. Спектр ТСТП КЗ ЭМПФГ (¥РгЬиВ1)з(ГеСа)5012 после 10 часов обработки в отрицательном коронном разряде подложка (С(1Са)3(СаЛ^2г)5012(210); толщина пленки Ь=7,75 мкм; 1к= 150 мкА

При малых флуктуационных отклонениях 111 и п2 от средних значений и учете дискретности процесса обмена валентностями была получена система уравнений для функции, описывающей переход пленки из состояния хо в состояние х, в виде:

/(/ + ДЛ^) = + (5)

* л

Решение уравнений описывающих кинетику изменения концентрации разновалент-ных ионов в условиях термодинамического равновесия позволили получить следующее выражение для изменения числа электронных переходов в единице пленки:

, , 1 - ехр(-(в - а)(1 - е~е" 'кт )г п = По-п2(по-а)=— ^---¿--(6)

«-"о

Учитьгаая, что коэффициент электропроводности связан с частотой электронного обмена соотношением Энштейна:

= (7)

н кТ w

где

Р - численный коэффициент, зависящий от геометрии решетки; W - Вероятность перескока электрона, г- дайна прыжка, п - число пар, участвующих в электронном обмене, Т- температура можно найти зависимость его изменения (Да) от температуры.

В электрическом поле адсорбированных ионов энергия активации процесса перескока зависит от напряженности поля:

Еа = Е° +Ди (8)

отсюда кТ °- -(9)

1 + АехрВ[1-е " ]

где А и В - константы.

В результате реконструкции экспериментальных зависимостей плотности поверхностного заряда от длительности обработки пленок в коронном разряде были получены кинетические зависимости для величины Аа. Принимая во внимание тот факт, что теоретические и экспериментальные зависимости находятся в удовлетворительном согласии лишь при небольших длительностях обработки можно констатировать, что существенное изменение коэрцитивной силы, коэффициента оптического поглощения связано не с электронным упорядочением, а с формированием электрегного состояния. Полученные данные были использованы для стабилизации ячеистых структур в магнитооптических транспарантах, а также для повышения качества запоминающих устройств при термомаг-нитоолтическом способе записи информации.

Глава 6 посвящена изложению и анализу ценных с практической точки зрения результатов работы и выполненных разработок.

В частности, показано, что интенсивное радиационное воздействие может быть эффективным инструментом для управления эксплуатационными параметрами феррогранатовых гетерокомпозиций и приборов на их основе. Приводятся экспериментальные данные, показывающие, что облучение объектов исследования большими дозами у-квантов эффективно подавляет жесткие цилиндрические магнитные домены (ЖЦМД). Полное подавление ЖЦМД сопровождается увеличением оптического пропускания пленки на 10-15% и ростом температуры Нееля на 5-9 К. Магнитные параметры при этом изменяются несущественно. Оптимальный режим обработки у-квантами, позволяющий в едином акте облучения достичь полного подавления ЖЦМД, повышения оптической прозрачности и термостабильности ЭМПФГ, реализуется при выполнении следующих условий (патент РФ № 2073934): а), облучение у-квантами до дозы Бп = 8-107 Гр проводят непрерывно; б), по достижении Бп = 8-10 Гр пленки облучают порциями доз величиной в (1,5-2,5)-107 Гр с проведением контрольных измерений до полного подавления ЖЦМД; в), облучение проводят при мощности дозы Рв = (5-25) Гр/с.

Приводятся результаты, показывающие, что путем воздействия интенсивных потоков быстрых электронов и отжигом в атмосфере кислорода можно достичь снижения разброса пороговых полей переключения ячеек МОУТ и повышения быстродействия самого транспаранта. Для достижения требуемого эффекта транспаранты облучают быстрыми электронами энергии Ее =4-7 МэВ при плотности потока (ре =(2-6)-1012 см"2-с"1 до флюенса Фе=(1-5)-1016 см"2 (причем облучение проводят по всей поверхности транспаранта и с его нерабочей стороны), а после этого отжигают в атмосфере кислорода при температуре 150-300 °С в течение 1-2 часов (патент РФ № 2150768). Предложенный способ обработки МОУТ позволяет

понизить разборе порогового поля переключения ячеек на 23-26%, а время переключения транспаранта - 19-24%.

В основе способа подавления ЖЦМД и способа улучшения характеристик МОУТ лежат одни и те же эффекты. При интенсивном радиационном воздействии происходит существенный нагрев образцов. При этом начинают работать уже два фактора (радиация и температура), которые стимулируют диффузию ионов Оа3+ из подложки в тонкий слой магнитной пленки, прилегающий к переходному слою «пленка-подложка». Галлий, замещая железо в тетраэдрических позициях, снижает намагниченность в тонком слое. Образуется двухслойная пленка со 180°-й доменной границей. При этом домены в основном слое магнитной пленки каждого ЦМД (каждой ячейки МОУТ) уже содержат по две вертикальных блоховских линии, что существенно снижает энергию доменной границы и, как результат, выражается в уменьшении разброса полей коллапса ЦМД (полей переключения МОУТ).

Детальное изучение особенностей оптического поглощения в РЗГГ и монокристаллических ферритах-гранатах позволило разработать оптические нераз-рушающие методы экспресс-контроля качества настоящих материалов. Так, было обнаружено, что кристаллы галлиевых гранатов, содержащие в спектрах пропускания полосу дополнительного поглощения (ДП) в области 35500-25000 см"1 с максимумом при Уп,ах=29000 см'1, при воздействии ионизирующих излучений приобретают желтовато-коричневую окраску, что ограничивает их применение в качестве пластин-подложек для наращивания В ¡-содержащих ЭМПФГ, предназначенных для работы в условиях радиационных воздействий. Такое ограничение обусловлено снижением магнитооптической добротности устройства по причине дополнительного оптического поглощения подложкой. Предложенный «способ оптического контроля качества кристаллов со структурой граната» (патент РФ №2093922) позволяет произвести экспресс-отбраковку пластин-подложек для наращивания ЭМПФГ, применяемых в производстве приборов оптоэлектроники, работающих в условиях радиационных воздействий.

Неразрушающую экспресс-отбраковку монокристаллов и эпитаксиальных пленок ферритов-гранатов можно проводить путем регистрации их спектров отражения в области 0,45-0,65 мкм. О непригодности данных материалов для производства приборов СВЧ-электроники и магнитооптики, требующих узкой ширины линии ФМР и минимального оптического поглощения, судят по наличию пика дополнительного поглощения с Япих=0,555 мкм (патент РФ № 2157576). Идея настоящего технического решения состоит в том, что наличие указанного пика в спектре отражения монокристаллического феррита-граната говорит о реализации механизма автокомпенсации ионов РЬ, что всегда приводит к существенному уширению линии ФМР и интенсивному росту оптического поглощения. По интенсивности указанного пика отражения можно также вести оценку концентрации ионов свинца в монокристаллических ферритах-гранатах.

Понимание физической природы окраски, индуцируемой в кристаллах галлиевых гранатов кислородными вакансиями, позволило разработать «способ окрашивания вставок из ювелирных камней на основе оксидных кристаллов» (патент РФ № 2081949). Сущность способа состоит в том, что производится отжиг вставок из ювелирных камней на основе оксидных кристаллов в специально сконструированных изделиях из корунда в атмосфере инертного газа при температуре 1400-1600 °С в те-

чение 2-6 часов. Эффект «игры цвета», интенсивность окраски достигаются выбором внутренней формы корундового изделия, способом размещения окрашиваемого камня в последнем и регулировкой толщины окрашиваемого слоя.

Понимание (благодаря полученным в настоящей работе результатам исследований) природы высококоэрцитивного состояния в феррогранатовых гетерокомпо-зициях позволило разработать несколько уникальных технических решений, весьма полезных для магнитооптической записи информации.

МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ ДИСК ДЛЯ ЗАПИСИ, ХРАНЕНИЯ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ. Рабочая среда (магнитооптический слой) диска представляет собой поликристаллическую феррит-гранатовую пленку состава Уз-хВ1хРе5_;,0ау012 (где х = 1,5 - 2,5; у = 0 - 1,5), причем рабочая среда, верхний и нижний диэлектрические слои находятся в элек-третном состоянии.

Способ получения магнитооптического диска указанной конструкции состоит в том, что диск с напыленными на стеклянную подложку со сформированными спи-ральнами канавками зеркальным слоем, нижним диэлектрическим слоем 8Юг толщины Ь = Х/4, где X - длина волны света, магнитооптическим слоем состава Уз_хВ1хРе5.уОауО|2 (где х = 1,5 - 2,5; у = 0 - 1,5) и верхним диэлектрическим слоем БЮ2 толщины Ь = У2, где X - длина волны света, обрабатывают в течение 5 - 15 часов в отрицательном коронном разряде при температуре 100 -300° С и токе короны 1к=50-350мкА.

Магнитооптический диск предложенной конструкции и способ его получения повышают: - на 40 % - выход годных; - на 25 % - стабильность эксплуатационных параметров дисков при работе в жестких условиях эксплуатации (при высокой влажности и температуре); - на 10 % вероятность сохранения информации в процессе записи. На рис. 15 представлена схема установки для обработки МО-диска в отрицательном коронном разряде.

и.

Рис. 15. Схема установки для обработки МО-диска в отрицательном коронном

разряде.

Устройство для обработки включает в себя: 1 - высоковольтный выпрямитель; 2 -коронирующий электрод; 3 - вращающуюся пластину-электрод; 4-штатив; 5-магнитооптический диск; 6 - высоковольтные соединительные провода; 7 - микроамперметр; 8 -киловольтметр; 9 - бокс для контроля условий обработки.

ТЕРМОМАГНИТООПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ. Целью настоящего технического решения является:

1). Расширение функциональных возможностей способа путём его реализации в магнитооптических диэлектрических средах с одноосной анизотропией и низкой коэрцитивной силой.

2). Увеличение вероятности записи информации в точке компенсации.

3). Повышение надежности хранения информации.

Указанная цель достигается тем, что носитель информации обрабатывают при нормальных атмосферных условиях в отрицательном коронном разряде в течение 2 -15 часов при токе короны 50 - 500 мкА.

На рис. 16 представлена блок-схема устройства для реализации термомагнитооптического способа записи информации. Устройство включает в себя: 1 - магнитооптический материал (диск), в котором необходимо произвети запись информации; 2- соленоид внешнего магнитного поля; 3-фокусирующий объектив; 4- зеркало; 5 - соленоид привода; 6 - оптический расщепитель; 7- поляризатор; 8 - линзу; 9- дифракционную решетку; 10- полупроводниковый лазер; 11- волновую пластинку; 12- поляризационный расщепитель; 13- цилиндрическую линзу; 14- фотоприемник; 15-высоковольтный выпрямитель; 16-пластину-электрод, являющуюся одновременно дисководом; 17- резиновый слой, покры-вающий пластину-электрод; 18- коронирующий электрод.

Рис. 16. Блок-схема устройства для реализации термомагнитооптического способа записи информации.

Я

МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ. Целью настоящего технического решения являлось создание на базе ЕН-содержащей феррогранатовой гетерокомпо-зиции термомагнитооптического материала с высоким значением коэрцитивной силы Нс> а также повышение контраста записи.

В качестве такого материала предлагается эпитаксиальная плёнка (УВ03(РеОа)5О12:Са2+(Ы са - 0,1 - 0,4 форм, ед.), выращенная на подложке немагнитного граната с высоким значением параметра решётки (например:

(0<Юа)3(0аМд2п)5012, Са3(НШ)20а3О12, Са3(Ш^)20аз012, Са3(Шла)5012).

Предложенный материал имеет коэрцитивную силу ~ (2,5 - 15,0) Э и позволяет получать методом термомагнитной записи высококонтрастные изображения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

На основе комплексных исследований процессов дефектообразования и их влияния на важнейшие свойства феррит-гранатовых пленок и кристаллов галлие-вых гранатов в работе решена поставленная проблема, касающаяся установления механизмов, определяющих специфику изменения магнитных, оптических и электрофизических свойств феррогранатовых гетерокомпозиций при воздействии у -квантов, быстрых электронов и отрицательного коронного разряда. В рамках решения этой проблемы в работе получены следующие важные научные и прикладные результаты.

1. Разработаны и защищены патентами и авторскими свидетельствами способы модификации и изменения физических свойств феррит-гранатовых пленок и кристаллов галлиевых гранатов, предназначенных для запоминающих устройств, функциональных устройств на МСВ, новых носителей информации, а также для подложек, лазерной техники и ювелирной промышленности.

2. Впервые установлена роль ионов Са2+ в формировании магнитных свойств феррит-гранатовых пленок и оптических свойств редкоземельных галлиевых гранатов. Выяснена роль кислородных вакансий и определена энергетическая структура их глубоких уровней в зависимости от ионного окружения в ближайших координационных сферах.

3. Проведены комплексные экспериментальные исследования структуры и свойств феррит-гранатовых пленок и кристаллов галлиевых гранатов после воздействия у - облучения, быстрых электронов и коронного разряда, позволившие установить структуру наводимых радиационных дефектов и механизмы их образования. Показано, что наблюдаемые радиационностимулиро-ванные изменения структуры и свойств ЭМПФГ и РЗГГ, содержащих сверхстехиометрические («паразитные») ионы Са2+ обусловлены изменением зарядового состояния кислородных вакансий и генерацией дырочных центров О" , а изменения при обработке в коронном разряде - формированием в объектах исследования электретного состояния с проявлением гомо- и гетерозаряда.

4. Разработаны экспресс-методы контроля и отбраковки кристаллов-подложек галлиевых гранатов, а также монокристаллических кристаллов и пленок ферритов-гранатов для высокодобротных устройств магнитооптики и СВЧ-

электроники. Разработаны оптические неразрушающие методы определения концентрации ионов свинца и туллия в монокристаллических ферритах-гранатах.

5. Впервые обнаружен гигантский рост коэрцитивной силы феррит-гранатовых гетерокомпозиций при их обработке в униполярном коронном разряде. Показана возможность реализации электретного состояния и его влияния на параметры доменной структуры. Изучена роль гигантского магнитоэлектрического эффекта в формировании магнитных свойств феррит-гранатовых пленок.

6. Разработаны физические основы записи информации с использованием электретного эффекта в тонких диэлектрических магнитных слоях. Разработаны магнитооптический диск для записи, хранения и воспроизведения информации и способ его изготовления, а также магнитооптический материал нового типа.

7. Предложены методы управляемого воздействия на эксплуатационные параметры феррит-гранатовых пленок, основанные на влиянии электронного и у -облучения на дефектную структуру, распределение и спиновое состояние катионов, локальную деформацию кристаллической решетки, вследствие ин-жекции зарядов в поверхностные слои пленок и формирования короноэлек-третного состояния.

8. На примере феррит-гранатовых гетерокомпозиций заложены и развиты физические основы нового научного направления, - «электретные свойства магнитных диэлектрических слоев и частиц», дающего предпосылки создания целого класса приборов микро- и наноэлектроники, основанных на управлении магнитными характеристиками слоя путем изменения его электретного состояния.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

Монографии:

1. Костишин В.Г. Технология ферритовых материалов магнитоэлектроники/ Л.М. Летюк, В.Г. Костишин, A.B. Гончар. -М.: МИСиС, 2005. - 352 с.

2. Костишин В.Г. Тонкопленочные магнитные электреты./ Костишин В.Г., Шипко М.Н. - Иваново: ИГЭУ, 2009. - 195 с.

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК:

3. Костишин В.Г. и др. Эффект изменения диаметра ЦМД при адсорбции отрицательных ионов кислорода на поверхности феррит-гранатовых пленок / В.Г. Костишин, М.Н. Шипко, В.Х. Костюк, Е.Я. Подтяжкин // Журнал технической физики. - 1986. - Т. 56, №1. - С. 201-203.

4. Костишин В.Г. и др. Влияние коронного разряда на энергетический спектр глубоких уровней захвата в феррит-гранатовых пленках / В.Г. Костишин,

В.Х. Костюк, JI.M. Летюк, М.Н. Шипко // Электронная техника. - Сер. Материалы. - 1987. - Вып. 4. - С. 32-34.

5. Костишин В.Г. и др. Исследование активных центров в феррит-гранатовых пленках с цилиндрическими магнитными доменами методом термостимулированных токов / В.Х. Костюк, В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, Е.Я. Подтяжкин, М.Н. Шипко // Укр. Физ. Журн. - 1988. - Т. 33, № 2. - С. 261-263.

6. Костишин В.Г. Влияние обработки в коронном разряде на параметры ячеистых структур для магнитооптического транспаратнта / А.Н. Ануфриев,

B.Г. Костишин //Письма в ЖТФ. - 1989. -Т.15. -Вып. 13. -С.1-5.

7. Костишин В.Г. Влияние обработки в коронном разряде на форму петли гистерезиса эпитаксиальных пленок Bi-содержащих ферритов-гранатов / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк // Журнал технической физики. - 1995. - Т. 65. - Вып. 7.-С. 179-183.

8. Костишин В.Г. и др Влияние технологических факторов на образование генетических и радиационных дефектов в эпитаксиальных феррит-гранатовых пленках (YSmLuCa)3(FeGe)50i2 / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, В.А. Мызина,

C.Х. Батынов, В.В. Медведь // Известия вузов. Цветная металлургия. - 1996. -№4.-С. 61-66.

9. Костишин В.Г. и др. Радиационно-стимулированные изменения структуры и свойств эпитаксиальных монокристаллических пленок ферритов-гранатов (YSmLuCa)3(FeGe)50i2 / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, Е.А. Ладыгин, A.M. Мусалитин, Л.И. Лабед, В.И. Бузанов // Известия вузов. Электроника. - 1996.

- № 1-2. - С. 17-24.

10.Костишин В.Г. Радиационный контроль кристаллов-подложек для эпитаксиальных феррит-гранатовых пленок / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, О.Е. Бугакова // Физика и химия обработки материалов. - 1996. - № 3. - С. 57.

11.Kostishyn V.G. Hard bubble suppression in (Ca, Ge)-substituted magnetic epigarnets by high-dose gamma-irradiation / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, A.G. Kirpenko, A.T. Morchenko, M.N. Shipko // J. Magn. and Magnet. Mater. - 1996. -V. 160.-P. 365-366.

12. Kostishyn V.G. Môssbauer conversive spectroscopy of radiation defects in gamma

- irradiated magnetic garnets / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shipko, V.D. Fedoriv // J. Magn. and Magn. Mater. - 1996. - V. 160. - P. 361-362.

13. Kostishyn V.G. Effect of Corona Discharge of Low Energy Jons on Structure and Properties of Magnetoelectronic Materials / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shipko // JEEE Transactions on Magnetics. - 1996. - V. 32, № 2. - P. 552-554.

14. Kostishyn V.G. Infuence of corona discharge on tye hysteresis loop of magnetic garnet films / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shipko, A.G. Kirpenko // J. Magn. and Magnet. Mater. - 1996. - V. 160. - P. 363-364.

15. Костишин В.Г. и др. Радиационные центры окраски в монокристаллах Gd2.6Ca0.4Mg0.25Zr0.65Ga4.iOi2.B.r / Костишин, JI.M. Летюк, О.Е. Бугакова, Е.Р. Сендерзон // Неорганические материалы. - 1997. - Т. 33, №7 С. 853-857.

16. Kostishyn V.G. The Role of Technological Factors (Parameters of LPE) in Defect Generation and Formation of Properties of Magnetic Bubble Materials // V.G.

Kostishyn, L.M. Letyuk, V.V. Medved, A.T. Morchenko, V.A. Myzina // J. PHYS IV FRANCE 7. - 1997. - P. Cl-757 - Cl-758.

17. Костишин В.Г. Влияние температуры роста на структуру и некоторые свойства эпитаксиальных пленок Y3Fe50i2 / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк П Неорганические материалы. - 1999. - Т. 35, № 2. - С. 222-226.

18. Костишин В.Г. и др. Радиационно-стимулированные изменения магнитных свойств эпитаксиальных структур Bi - содержащих гранатов / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, Е.А. Зотова, Е.А. Ладыгин, A.M. Мусалитин, Е.В. Макаревская И Материалы электронной техники. - 1999. - №1. - С. 45-48.

19. Костишин В.Г. и др. Мессбауэровская спектроскопия и некоторые оптические свойства эпитаксиальных пленок Y3Fe50[2 с различным содержанием ионов РЬ / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк, М.Н. Шипко // Материалы электронной техники. - 2000. - №1. - С. 42-47.

20. Kostishyn V.G. Magnetic microstructure and properties of Y3Fe50i2 epitaxial films witn the various contents of Pb ions / V.G. Kostishyn, V.V. Medved, L.M. Letyuk / J. Magn. and Magn. Mater. - 2000. - V. 215-216. - P. 519-521.

21. Костишин В.Г. Явления электропереноса в кристаллах Gd2.6Cao.4Mgo.25Zro.65Ga4.1O12 / В.Н.Шевчук, В.Г. Костишин, О.Е. Бугакова II Неорганические материалы. - 2000. - Т. 36, №11. -С. 1369-1373.

22. Костишин В.Г. и др. Способ оценки влияния вакансий и неизовалентных замещений в анионной подрешетке на структурные и магнитные характеристики феррогранатов / А.А. Ляпин, М.Ф. Булатов, В.К. Карпасюк, В.Г. Костишин // Изв. Вузов. Материалы электронной техники. - 2001. - № 3. -С. 28-31.

23. Kostishyn V.G. Use of corona electret state in Bi-containing ferrite-garnet heterokompositions for thermomagnetic data recording / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk // J. of Magn. and Magn. Mater. - 2003. - V. 254-255. - P. 556-558.

24. Kostishyn V.G. Role of Ca2+ ions uncompensated with isovalent ions in the formation of magnetic properties in (YSmLuCa)3(FeGe)50i2, (YYbBi)3(FeGa)50i2 and (YBi)3(FeGa)50|2 epitaxial films / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk // J. of Magn. and Magn. Mater. - 2003. - V. 254-255. - P. 559-561.

25. Костишин В.Г. Влияние замещения ионов кобальта в ферритах типа Co2W на температуру Нееля и температуру магнитного фазового перехода «плоскость - ось легкого намагничивания» / Л.А. Башкиров, В.Г. Костишин, Л.Я. Крисько И Перспективные материалы. - 2008. - № 5. - С. 66-70.

Учебники:

26. Костишин В.Г. Физика магнитных явлений в твердых телах, т. 1. / [В.Г. Костишин и др.] ; Учебник для вузов. - Техас : Изд-во ТиАй, США, 1995. -286 с.

27. Костишин В.Г. Физика магнитных явлений в твердых телах, т. 2 / [В.Г. Костишин и др.] ; Учебник для вузов. - Техас : Изд-во СССС, США, 1996. -212 с.

Публикации в других изданиях:

28. Костишин В.Г. Электрофизические и оптические свойства феррит-гранатовых плёнок для микроэлектронных устройств / А.Н. Ануфриев, В.Г. Костишин, М.Н. Шипко // Тез. докл. Всес. науч. конф. «Состояние и перспективы развития микроэлектронной техники». - Минск. - 1985. - С.53.

29. Костишин В.Г. Влияние адсорбированных отрицательных ионов кислорода на эксплуатационные характеристики феррит-гранатовых пленок с цилиндрическими магнитными доменами / В.Г. Костишин // Тез. докл. 9-й науч.-техн. конф. молодых специалистов по вопросам производства и применения ферритов. - Ленинград. - 1987. - С. 5-6.

30. Костишин В.Г. и др. Влияние условий роста на состав и свойства переходных слоев в эпитаксиальных плёнках ЖИГ / Л.М. Летюк, П.С. Костюк, С.И. Хомин, П.Н. Грещук, В.Г. Костишин // Тез. докл. XII Всесоюзной науч. конф. по микроэлектронике «Новые магнитные материалы микроэлектроники». -Тбилиси.- 1987.-С. 37.

31. A.C. № 1366872 СССР Емкостной датчик для измерения толщины напыляемой пленки / Ж.Г. Юхимюк, В.Г. Костишин, Б.П. Коман / № 1366872 СССР. - 15.01.1988, Бюлл. № 2.

32. Костишин В.Г. и др. Кристаллохимические превращения и изменения механизмов зарядовой компенсации в эпитаксиальных феррогранатах под воздействием коронного разряда / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, М.Н. Шипко, В.Х. Костюк, Д.Г. Крутогин // Тез. докл. VI Всесоюзного совещания по термодинамике и технологии ферритов. - Ивано-Франковск. - 1988. - С. 58.

33. Костишин В.Г. и др. Изменение физических параметров материалов-носителей ЦМД под воздействием униполярного коронного разряда / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, А.Н. Ануфриев, П.С. Костюк, В.Х. Костюк, А.Т. Морченко, И.И. Чулков, М.Н. Шипко // Тез. докл. XI Всесоюзной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники». - Ташкент. -1988.-С. 17.

34. Костишин В.Г. и др. Энергетический спектр активных центров в феррит-гранатовых плёнках с ЦМД и его изменение, индуцированное отрицательным коронным разрядом / В.Г. Костишин, В.Х. Костюк, Л.М. Летюк, М.Н. Шипко // Тез. докл. XVIII Всесоюзной конф. по физике магнитных явлений. -Калинин. - 1988. - С. 993.

35. Костишин В.Г. и др. Низкотемпературная миграция ионов в монокристалле феррита-граната иттрия, индуцированная коронным разрядом // Сб. тр. исследования в области технологии и металлургии редких металлов / М.Н. Шипко, В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, O.A. Бузанов, В.Х. Костюк. - Москва. -1988, С. 78-83.

36. A.C. СССР № 1612917 Устройство для получения униполярного коронного разряда / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, А.Н. Ануфриев, В.Х. Костюк, П.С. Костюк, М.Н. Шипко, P.A. Ладанай / СССР № 1612917. - 08.08.1990.

37. Костишин В.Г. Зарядовая компенсация гранатов при радиационном воздействии / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, А.Т. Морченко // Всесоюзная конф. «Современные проблемы физики и её приложений». - Москва. - 1990. - С. 22.

38. Костишин В.Г. и др. Модифицирование свойств эпитаксиальных ферритов-гранатов под воздействием у-облучения и коронного разряда / В.Г. Костишин, JI.M. Летюк, А.Т. Морченко, М.Н. Шипко // Тез. докл. XII Всесоюзной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники», Часть 1. -Новгород.-1990.-С. 28.

39. Костишин В.Г. Волновые осцилляции лабиринтных доменов в эпитаксиальных Bi-содержащих феррит-гранатовых плёнках при накачке последовательностью прямоугольных импульсов магнитного поля / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, А.Т. Морченко // Тез. докл. XII Всесоюзной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники», Часть 1. -Новгород. - 1990.-С. 64.

40. Костишин В.Г. и др. Изменения параметров эпитаксиальных ферритов-гранатов при радиационном и ионном воздействиях / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, А.Т. Морченко, М.Н. Шипко // Тез. докл. I Всесоюзной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технологии композиционных материалов и радиокомпонентов в микроэлектронных информационных системах». - Ялта. - 1990. - С. 75.

41. Костишин В.Г. и др. Радиоспектрометрические методики контроля и диагностики материалов современной радиоэлектоники / А.Ю. Кожухарь, В.Г. Костишин, П.С. Костюк, И.В. Коваль // Тез. докл. I Всесоюзной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технологии композиционных материалов и радиокомпонентов в микроэлектронных информационных системах». - Ялта, 1990. - С. 50.

42. A.C. СССР № 1655137 Устройство для жидкофазной эпитаксии феррит-гранатовых пленок / P.A. Ладанай, В.Г. Костишин / СССР № 1655137. -08.02.1991.

43. A.C. СССР № 1658678 Способ обработки эпитаксиальных феррит-гранатовых пленок / В.Г. Костишин, В.Х. Костюк, Л.М. Летюк, А.Г. Морченко, М.Н. Шипко / СССР № 1658678.-22.02.1991.

44. A.C. СССР № 1642410 Способ бесконтактного измерения удельного электросопротивления полупроводниковых пленок / А.Н. Ануфриев, М.Н. Титов, В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, А.Ю. Кожухарь / СССР № 1642410. -15.04.1991.-Бюлл.№ 14.

45. Костишин В.Г. и др. Образование стоячих волн при изгибных колебаниях в системе полосовых магнитных доменов / А.Т. Морченко, В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, М.В. Фёдорова // Тез. докл. XIII Всесоюзной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники (магнитные плёнки)», Часть 1. -Астрахань. - 1992. - С. 168.

46. Костишин В.Г. и др. Радиационные центры окраски в монокристаллических пластинах-подложках для устройств магнитооптики / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, O.E. Бугакова, Е.Р. Сендерзон // Тез. докл. XIII Всесоюзной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники (магнитные плёнки)», Часть 2. - Астрахань. 1992. -С. 50-51.

47. Патент РФ № 2050654 Устройство для получения униполярного коронного разряда / В.Г Костишин, Л.М. Летюк, Е.Ю. Ведяшкин / Патент РФ № 2050654. -20.12.1995.-Бюлл.№ 35.

48. Kostishyn V.G. Môssbauer conversive spectroscopy of radiation defects in gamma-irradiated magnetic garnets / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shypko, V.D. Fedoriv // Abstracts. Soft Magnetic Materials Conference (SMM 12). - Cracow. -1995.-P. 145.

49. Kostishyn V.G. Influence of corona discharge on hysteresis loop of magnetic garnet films / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shypko, A.G. Kirpenko // Abstracts. Soft Magnetic Materials Conference (SMM 12). - Cracow. - 1995. - P. 146.

50. Kostishyn V.G. Influence of molar parameter R5 on properties and defect structure of magnetic garnet films (YSmLuCa^FeGejjOn / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, V.A. Myzina, S.N. Batygov, M.N. Shypko // Abstracts. Soft Magnetic Materials Conference (SMM 12). - Cracow. - 1995. - P. 146.

51. Kostishyn V.G. Hard bubble suppression in (Ca-Ge)-substituted magnetic epigarnets by high-dosage gamma-irradiation / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, A.G. Kirpenko, A.T. Morchenko, M.N. Shypko // Abstracts. Soft Magnetic Materials Conference (SMM 12). - Cracow. - 1995. - P. 147.

52. Костишин В.Г. и др. Мессбауэровская спектроскопия радиационных дефектов в гамма-облученных эпитаксиальных ферритов-гранатах / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, М.Н. Шипко, В.Д. Федорив // Материалы V Межд. конф. по физике и технологии тонких плёнок, Часть 1. - Ивано-Франковск. - 1995. - С. 109

53. Kostishyn V.G. Radiation control of crystal substrates for epitaxial ferrite-garnet films / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, O.E. Bugakova // Abstracts of the Advanced Materials and Processes. Third Russian-Chinese Simposium. - Kaluga. - 1995. - P. 116.

54. Kostishyn V.G. The origin of radiation defects in gamma-irradiated epitaxial magnetic garnet films of (CaGe)-system / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shypko, V.D. Fedoriv // Abstracts of the Advanced Materials and Processes. Third Russian-Chinese Simposium. - Kaluga. - 1995. - P. 117.

55. Kostishyn V.G. The use of gamma-irradiation for hard bubble suppression in epitaxial magnetic garnet films (CaGe)-system / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, A.G. Kirpenko, A.T. Morchenko, M.N. Shypko // Abstracts of the Advanced Materials and Processes. Third Russian-Chinese Simposium. - Kaluga. - 1995. - P. 118.

56. Kostishyn V.G. The relation between defect structure and properties of (YSmLuCa)3(FeGe)50i2 magnetic garnet films and molar parameters R3 / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, V.A. Myzina, S.N. Batygov // Abstracts of the Advanced Materials and Processes. Third Russian-Chinese Simposium. - Kaluga. - 1995. - P. 119.

57. Kostishyn V.G. Influence of corona discharge on hysteresis loop of magnetic garnet films / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shypko, A.G. Kirpenko // Abstracts of the Advanced Materials and Processes. Third Russian-Chinese Simposium. -Kaluga.-1995.-P. 120.

58.Костишин В.Г. и др. Исследование радиационной стойкости подложек для феррит-гранатовых плёнок / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, О.Е. Бугакова, Е.А. Ладыгин // Материалы V Межд. конф. по физике и технологии тонких плёнок, Часть 1. - Ивано-Франковск, - 1995. - С. 143.

59. Костишин В.Г. и др. Влияние молярного параметра R5 на свойства и дефектность феррит-гранатовых плёнок (YSmLuCa)3(FeGe)50i2 / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, В.А. Мызина, С.Х. Батыгов // Материалы V Межд. конф. по физике и технологии тонких плёнок, Часть 1. - Ивано-Франковск. -1995.-С. 144.

60. Костишин В.Г. и др. Подавление жестких цилиндрических магнитных доменов в эпитаксиальных ферритах-гранатах (CaGe) - системы при гамма-облучении / В.Г. Костишин, JI.M. Летюк, А.Г. Кириенко, А.Т. Морченко, М.Н. Шипко // Материалы V Межд. конф. по физике и технологии тонких плёнок, Часть 1. - Ивано-Франковск. - 1995. - С. 145.

61. Костишин В.Г Эффект стоячих волн в системе лабиринтных магнитных доменов / А.Т. Морченко, В.Г. Костишин, Л.М. Летюк II Материалы V Межд. конф. по физике и технологии тонких плёнок, Часть 2. - Ивано-Франковск. -1995.-С. 224.

62. Костишин В.Г. и др. Изменение формы и параметров петли гистерезиса плёнок Bi-содержащих ферритов-гранатов при обработке в коронном разряде / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, М.Н. Шипко, А.Г. Кириенко // Материалы V Межд. конф. по физике и технологии тонких плёнок, Часть 2. - Ивано-Франковск. - 1995. - С. 225.

63. Костишин В.Г. и др. Роль технологических факторов (параметров эпитаксиального роста) в дефектообразовании и формировании свойств материалов-носителей цилиндрических магнитных доменов / В.Г. Костишин, Медведь В.В., А.Т. Морченко, Л.М. Летюк // Тез. докл. Российской науч.-техн. конф. «Новые материалы и технологии». - Москва. - 1995. - С. 161.

64. Kostishyn V. Growth and properties of epitaxial yttrium-iron garnet films on disalignment substrates / A. Morchenko, V. Kostishyn, L. Letyuk, V. Medved', Yu. Samokhvalov // Materials of European Conference "Physics of magnetism 96". -Poznan. - 1996. - P. 127.

65. Костишин В.Г. и др. Радиационная стойкость к у-квантам Со60 материалов-носителей ЦМД / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, Е.А. Ладыгин, A.M. Мусалитин // Тез. докл. VI Межнационального совещания «Радиационная физика твёрдого тела». - Севастополь. - 1996. - С. 91.

66. Kostishyn V.G. The role of technological factors (parameters of LPE) in defect generation and formation of properties of magnetic bubble materials / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, V.V. Medved', A.T. Morchenko // Abstracts. International conference on ferrites. - Bordeaux. - 1996. - P. 445.

67. Патент РФ № 2072005 Материал стойкий к потокам у - квантов / В.Г. Костишин, И.И. Чуков, Л.М. Летюк / Патент РФ № 2072005. - 20.01.1997. -Бюлл. № 2.

68. Патент РФ № 2073934 Способ обработки эпитаксиальных феррит-гранатовых пленок. В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, А.Т. Морченко, А.Г. Кириенко, М.Н. Шипко / Патент РФ № 2073934. - 20.02.1997. - Бюлл. № 5.

69. Патент РФ № 2093922 Оптический способ контроля качества кристаллов со структурой граната / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, Е.А, О.Е. Бугакова, Е.А. Ладыгин, A.M. Мусалитин / Патент РФ № 2093922. - 20.10.1997. - Бюлл. № 29.

70. Патент РФ № 2081949 Способ окрашивания вставок из ювелирных камней на основе оксидных кристаллов / В.Г. Костишин, JI.M. Летюк, Е.А, O.A. Бузанов, O.E. Бугакова / Патент РФ №2081949.-20.06. 1997.-Бюл. № 17.

71. Костишин В.Г. Мессбауэровская спектроскопия и некоторые оптические свойства эпитаксиальных плёнок YîFesOn для СВЧ-техники / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк // Материалы науч.-техн. конф. «Новые материалы и технологии в машиностроении и приборостроении». - Пенза. -1997. - С. 49.

72. Костишин В.Г. Нестехиометрия эпитаксиальных плёнок УзРе5012 с различным содержанием ионов свинца / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк // Тез. докл. Второго российского симпозиума «Процессы тепломассопереноса и рост монокристаллов и тонкоплёночных структур». -Обнинск.-1997.-С. 80.

73. Костишин В.Г. и др. Рентгеноструктурные исследования радиационно-стимулированных изменений в эпитаксиальных пленках Bi-содержащих гранатов // В сб. тр. Нац. конф. по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (РСНЭ ' 97), т. 1 / В.Г. Костишин, В.В.Воронов, Е.А. Зотова, Л.М. Летюк, Е.А. Ладыгин. - Дубна-Москва. - 1997. - С. 166-171.

74. Патент РФ № 2150768 Способ обработки магнитооптических управляемых транспарантов на основе эпитаксиальных пленок (В1,Оа)-содержаших ферритов-гранатов / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, Ладыгин Е.А., Зотова Е.А. / Патент РФ № 2150768. - 10.06.2000. -Бюлл. № 16.

75. Патент РФ № 2157576 Оптический способ контроля качества монокристаллических ферритов-гранатов / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк, М.Н. Шипко / Патент РФ № 2157576. - 10.10.2000. - Бюлл. № 28.

76. Костишин В.Г. Влияние ионов РЬ на магнитную микроструктуру и оптические свойства эпитаксиальных плёнок Y3Fe30i2 / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк // Материалы Межд. конф. «Физика электронных материалов». - Калуга. - 2002. - С. 178.

77. Патент РФ № 2206143 Способ определения концентрации ионов свинца в монокристаллических ферритах-гранатах / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк / Патент РФ № 2206143. - 10.06.2003. - Бюлл. № 116.

78. Патент РФ № 2210835 Оптический способ контроля редкоземельных примесей в монокристаллических ферритах-гранатах / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк / Патент РФ № 2210835. -20.08.2003. - Бюлл. № 23.

79. Костишин В.Г. и др Способ обработки магнитооптических управляемых транспарантов на основе эпитаксиальных пленок (В i,Ga)-co держащих ферритов-гранатов / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, Е.А. Ладыгин, Е.А. Зотова // Труды III Российско-японского семинара «Оборудование и технологии для производства компонентов твердотельной электроники и наноматериалов». -МИСиС. - ULVAC Inc. - 2005. - С. 501.

80. Костишин В.Г. и др. Оптический способ контроля качества монокристаллических ферритов-гранатов / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк, М.Н. Шипко // Труды III Российско-японского семинара

«Оборудование и технологии для производства компонентов твердотельной электроники и наноматериалов». - МИСиС. - ULVAC Inc. - 2005. - С. 501.

81. Kostishyn V.G. About a Nature of a High-coercivity State in Epitaxial Films of Magnetic Garnets / V.G. Kostishyn, A.T. Morchenko, V.V. Medved' // Book of Abstracts International Scientific Workshop "Oxide Materials for Electronic Engineering-fabrication, properties and application (OMEE-2009)". - 2009. - Lviv, Ukraine. - P. 164.

82. Kostishyn V.G. The Methods of High-coercivity State Induction and Test of Magneto-optical Figure of Merit in Epitaxial Magnetic Garnets Films for Thermomagnetic Recording / V.G. Kostishyn, A.T. Morchenko, V.V. Medved', O.E. Bugakova // Book of Abstracts International Scientific Workshop "Oxide Materials for Electronic Engineering-fabrication, properties and application (OMEE-2009)". - 2009. - Lviv, Ukraine. - P. 173.

83. Kostishyn V.G. The Nature of Radiation Color Centers in Single Crystals Gd2,6Cao,4Mgo,25Zro.65Ga4.iOi2 / V.G. Kostishyn, V.N. Shevchuk, O.E. Bugakova // Book of Abstracts International Scientific Workshop "Oxide Materials for Electronic Engineering-fabrication, properties and application (OMEE-2009)". - 2009. - Lviv, Ukraine.-P. 135.

84. V G Kostishyn. Some methods high-coercivity state in epitaxial magnetic garnet films for thermomagnetic recording./ V G Kostishyn, L V Kozhitov, A T Morchenko, V.V. Medved// Book of Abstracts 5th EEIGM International Conference on Advanced Materials Research. November 4-5,2009 EEIGM Nancy-France. -P. 64.

85. V G Kostishyn. The nature of radiation color centers in single crystals Gd2,6Ca0,4Mg0,25Zr0i65Ga4,iOi2./ V G Kostishyn, L V Kozhitov, V N Shevchuk,

О E Bugakova// Book of Abstracts 5th EEIGM International Conference on Advanced Materials Research. November 4-5,2009 EEIGM Nancy-France. -P. 65.

Формат 60 х 90 1/1б Тираж 130 экз. Объем 3,06 п.л. Заказ 2452

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в типографии Издательского Дома МИСиС, 117419, Москва, ул. Орджоникидзе, 8/9 Тел.: 954-1922

Введение

1 Анализ современных представлений о изменениях структуры и свойств феррогранатовых гетерокомпозиций под воздействием радиационных излучений и униполярного коронного разряда

1.1 Особенности кристаллической и магнитной структуры, физические свойства эпитаксиальных феррогранатовых гетерокомпозиций

1.2 Основные характеристики и особенности некоторых видов радиационных излучений и механизмы дефектообразования под их воздействием в кристаллических материалах структуры граната•

1.2.1 у-излучение

1.2.2 Электронное излучение

1.2.3 Механизмы радиационного дефектообразования

1.3 Изменение свойств сложных магнитных оксидов со структурой граната при гамма- и электронном облучениях

1.4 Особенности изменения свойств материалов электроники под воздействием униполярного коронного разряда

1.5 Постановка задач исследования

2 Методики экспериментальных исследований и статистической обработки результатов измерений > -- - i,. • •

2.1 Объекты исследований и их подготовка

2.2 Особенности применения конверсионной электронной мессбауэровской спектроскопии и ядерной гамма-резонансной спектроскопии для изучения магнитной микроструктуры объектов исследования^

2.3 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, рентгеноструктурный анализ и рентгеноспектральный микроанализ объектов исследования

2.4 Экспериментальные методы исследования магнитных свойств феррогранатовых гетерокомпозиций

2.5 Спектрофотометрия объектов исследования и расчет основных оптических характеристик феррогранатовых гетерокомпозиций

2.6. Термоактивационная токовая спектроскопия объектов исследования

2.6.1 Разработка способа обработки спектров термостимулированных токов

2.6.2 Измерение удельного сопротивления и типа проводимости объектов исследования

2.7 Облучение объектов исследования у-квантами Со60 и> быстрыми электронами, дозиметрия радиационного излучения

2.8. Обработка объектов исследования в униполярном коронном разряде.

2.8.1 Устройство для получения униполярного коронного разряда с принципом действия на основе магнетронного эффекта

2.8.2 Устройство для получения униполярного коронного разряда с зоной генерации в виде адиабатической магнитной ловушки

2.9 Выводы к главе

3 Взаимосвязь физических свойств и эксплуатационных характеристик феррогранатовых гетерокомпозиций с технологическими параметрами их роста, примесным составом и особенностями дефектной подсистемы

3 1 Влияние молярного параметра R5 на коэрцитивную силу и форму петли гистерезиса ЭМПФГ (YSmLuCa)3(FeGe)5Oi

3.2 О природе повышенной энергии магнитной анизотропии в' ЭМПФГ (Ca,Ge)-системы со сверхстехиометрическим кальцием

3 3 Особенности спектров оптического поглощения феррогранатовых гетерокомпозиций (YSmLuCa)3(FeGe)50i2 со сверхстехиометрическим кальцием

3.4 Энергетический спектр кислородных вакансий в ЭМПФГ (YSmLuCa)3(FeGe)5Oi2 и механизмы зарядовой компенсации в ЭМПФГ со сверхстехиметрическим содержанием ионов Са2+

3.5 Особенности влияния ионов РЬ на формирование свойств и магнитной микроструктуры феррогранатовых гетерокомпозиций YsFesO^ .

3.5.1 Оптический экспресс-метод отбраковки монокристаллических пластин и ЭМПФГ для высокодобротных устройств СВЧ-электроники и магнитооптики

3.5.2 Способ определения концентрации ионов свинца в монокристаллических ферритах-гранатах }- t

3.6 Особенности оптического поглощения в Bi-содержащих феррогранатовых гетерокомпозициях

3.6.1 Влияние ионов Тш3+на спектры оптического поглощения Bi-содержащих феррогранатовых гетерокомпозиций. Оптический способ определения концентрации ионов Tm3+

3.7 Гигантская коэрцитивность и особенности доменной структуры феррогранатовых гетерокомпозиций (YBi)3(FeGa)50i2 с «паразитными» ионами Са +

3.9 Выводы к главе

4 Радиационно-стимулированные изменения структуры и свойств феррогранатовых гетерокомпозиций воздействием у-квантов Со60 и быстрых электронов

4.1 Моделирование радиационного дефектообразования и анализ возможных радиационных повреждений, наводимых в феррогранатовых гетерокомпозициях воздействием у-квантов Со60 и быстрых электронов

4.2 Радиационно-стимулированные изменения магнитных характеристик объектов исследования облучением у-квантов Со60 и быстрых электронов

4.2.1 Радиационно-стимулированные изменения магнитных характеристик феррогранатовых гетерокомпозиций (YSmLuCa)3(FeGe)

4.2.2 Радиационно-стимулированные изменения магнитных характеристик феррогранатовых гетерокомпозиций (YYbBi)3(FeGa)5Oi

4.3 Радиационно-оптические свойства объектов исследования

4.4 Влияние у-квантов Со60 и быстрых электронов на магнитную микроструктуру и валентное состояние ионов железа в феррогранатовых гетерокомпозициях

4.4.1 Особенности магнитной микроструктуры облученных феррогранатовых гетерокомпозиций

4.4.2 РФЭС облученных феррогранатовых гетерокомпозиций

4.5 Рентгено-структурные исследования радиационно-стимулированных изменений в Bi-содержащих феррогранатрвых гетерокомпозициях

4.6 Термоактивационная токовая спектроскопия облученных объектов исследования

4.7 Природа радиационных центров окраски в монокристаллах Gd2,6Cao,4Mgo,25Zro.65Ga4.iOi

4.7.1 Особенности РЦО в монокристаллах Gdi ^Cao^Mgo^sZro.esGa^

4.7.2 Явления электропереноса в кристаллах Gc^eCao^Mgo^sZro.GsGa^iOn

4.7.3 О природе желто-коричневой окраски в кристаллах галлиевых гранатов и механизме формирования РЦО в кристаллах Gck.eCao.+Mgo^Zro.esGa^iOii

4.8 Механизмы радиацинно-стимулированных изменений структуры и свойств феррогранатовых гетерокомпозиций под воздействием у-квантов Со60 и быстрых электронов

4.9 Выводы к главе

5 Особенности структурного состояния и свойств феррогранатовых гетерокомпозиций в короноэлектретном состоянии

5.1 Влияние короноэлектретного состояния на форму петли гистерезиса и магнитные свойства феррогранатовых гетерокомпозиций.

5.2 Особенности оптического поглощения эпитаксиальных феррогранатов- в короноэлектретном состоянии

5.3 Исследование энергетического состояния поверхности феррогранатовых гетерокомпозиций в процессе короноэлектретирования

5.4 Низкотемпературная миграция ионов в монокристаллических'пластинах Y3Fe50f2 в отрицательном коронном разряде

5.5 Термоактивационная токовая спектроскопия феррогранатовых гетерокомпозицийв короноэлектретном состоянии

5.6 Вероятностная модель изменения физических свойств феррогранатовых гетерокомпозиций при обработке в униполярном коронном разряде

5.7 Механизмы короноэлектретных изменений структуры и свойств феррогранатовых гетерокомпозиций

5.8 Выводы к главе

6 Практическое применение раднационно-стнмулированных превращений и короноэлектретного эффекта в устройствах памяти и обработки информации на основе феррогранатовых гетерокомпозиций

6.1 Подавление жестких цилиндрических магнитных доменов в феррогранатовых гетерокомпозициях при интенсивном облучении у-квантами Со 208'

6.2 Использование радиационно-термической обработки для повышения эксплуатационных параметров магнитооптических управляемых транспарантов на основе Bi-содержащих феррогранатовых гетерокомпозиций

6.2.1 Механизмы радиационно-стимулированных измененМ структурой свойста' *' - """ феррогранатовых гетерокомпозиций и приборов на их основе при интенсивном радиационном воздействии

6.3 Применение короноэлектретирования для повышения параметров ячеистых структур магшггоптических управляемых транспарантов

6.4 Использование короноэлектретного состояния и процессов короноэлектретирования для магнитооптической записи информации и создания высокодобротных машитооптичёских дисков

6.4.1 Магнитооптический диск для записи, хранения и воспроизведения информации и способ его изготовления

6.4.2 Термомагнитооптический способ записи информации и устройство для его реализации,

6.5 Радиационный контроль кристаллов-подложек для эпитаксиальныхВьсо держащих, феррогранатовыхгетерокомпозиций, предназначенных для производства магнитооптических устройств памяти и обработки информации, работающих в условиях радиационных воздействий;

6.6 Окрашивание вставок из ювелирных камней на основе оксидных кристаллов

6.7 Материал для термомагнитооптической записи информации

6.8 Выводы к главе 6 240 Основные результаты и выводы 242 Список использованных источников

Актуальность проблемы. Эпитаксиальные монокристаллические пленки ферритов-гранатов (ЭМПФГ; феррогранатовые гетерокомпозиции) в настоящее время принадлежат к наиболее популярным материалам современной магнитной микроэлектроники, физики магнитных материалов и физики диэлектриков и применяются для производства микроэлектронных устройств прикладной магнитооптики и СВЧ-техники. Обладая высокой изоморфной емкостью, данные материалы сочетают в себе целый комплекс интересных магнитных, оптических и электрофизических свойств и, таким образом, являются уникальнейшими объектами научных исследований. На сегодняшний день научный интерес к данным объектам усиливается в связи с интенсивным развитием магнитной наноэлектроники, так как во многих случаях магнитные наночастицы представляют собой наночастицы ферритов или наночастицы оксидов железа. Переход от микро- к нано-материалам сопровождается открытием качественно новых квантовых свойств материалов и реализацией в них принципиально новых физических эффектов, понимание которых во многих случаях - невозможно без полных знаний свойств данных материалов в микро- и макроисполнении.

Активизации дальнейшей исследовательской деятельности в области физики ферроганато-вых гетерокомпозиций способствует, прежде всего, тот факт, что стремление к снижению геометрических размеров магнитных носителей информации вступило в противоречие с теорией магнитной стабильности частиц (тонких пленок). На сегодняшний день .установлены, закономерности

9 " t " \ изменения физических свойств тонкопленочных материалов, которые лимитируются так называемыми эффектами конечного размера: влиянием открытой поверхности как структурного дефекта, наличием межфазных границ «пленка-подложка» и др.

Влияние указанных факторов на магнитные свойства тонких ЭМПФГ усугубляется наличием большого разнообразия возможных типов точечных дефектов ввиду сложного химического состава и структуры этих материалов. Отклонение от стехиометрии при неизовалентном замещении, часто используемом для получения феррогранатовых гетерокомпозиций с необходимыми магнитными параметрами, приводит к количественным и качественным изменениям набора присутствующих точечных дефектов. Данные факторы формируют в материале метастабильные состояния, разрушающиеся в процессе эксплуатации устройств на его основе или при'различных физических воздействиях. Следует отметить, что существуют довольно привлекательные возможности использования таких состояний в ЭМПФГ для управления их оптическими, электрическими и магнитными свойствами с помощью низкоэнергетических (например, униполярный коронный разряд) и радиационных воздействий. Однако, надежные сведения об особенностях влияния радиационных воздействий на энергетическое состояние и концентрацию различных дефектов в эпитакси-альных ферритах-гранатах практически отсутствуют. Возможность изменения эксплуатационных характеристик тонких магнитных диэлектрических пленок, в частности ЭМПФГ, путем их элек \ i третирования в униполярном коронном разряде до работ автора не высказывалась даже гипотетически.

Несомненно, что использование радиационных воздействий и воздействия униполярного коронного разряда для повышения уровня и стабильности свойств ЭМПФГ, предопределяет необходимость выяснения природы влияния этих воздействий на кристаллохимическую структуру, энергетическое состояние дефектов и физические свойства указанных объектов исследования различных составов. Однако, понимание механизмов радиационно-стимулированных и короноэлек-третных изменений структуры и свойств феррогранатовых гетерокомпозиций — невозможно без знаний структуры и свойств основных видов генетических дефектов данных материалов. Несмотря на наличие на сегодняшний день в мировой научной литературе огромного количества публикаций по изучению дефектов в эпитаксиальных ферритах-гранатах, понимание и теоретические трактовки механизмов связи свойств нестехиометрических диэлектрических оксидных магнетиков с их дефектностью, валентным состоянием ионов еще весьма далеки от совершенства. Наименее изученными остаются дефекты анионной подрешетки (кислородные вакансии, их комплексы, дырочные центры анионной подсистемы). Указанными обстоятельствами, в некоторой мере, объясняются значительные трудности в получении феррит-гранатовых пленок с уровнем свойств, приближающихся к потенциально возможным, или значительно улучшенными. Следует отметить, что облучение не только приводит к созданию новых дефектов, но и может служить инструментом, • j ' позволяющим выявлять генетические дефекты, а в ряде случаев и «залечивать» их. Кроме того, изучение радиационно-стимулированных изменений напрямую связано с вопросами дозиметрии излучений и записи информации. И, наконец, исследования по влиянию радиации на физические свойства и структуру материалов могут дать информацию, необходимую для надежности устройств, работающих в условиях радиационных воздействий.

Поскольку ЭМПФГ являются магнитными диэлектриками (так, у YsFesO^ удельное сопротивление р = 1012— 1014 Ом-см; ширина запрещенной зоны Eg~ 2,5 эВ), их обработка в униполярном коронном разряде должна привести к формированию в пленке электретного состояния. Путем изменения поверхностного заряда такой тонкой магнитной пленки в электретном состоянии мож

1 v но эффективно управлять ее магнитными характеристиками. Таким образом, подобные исследования позволят сформировать предпосылки для создания-целого класса приборов микро- и нано-электроники, основанных на управлении магнитными характеристиками рабочего слоя путем изменения его электретного состояния.

Цель и основные задачи работы. , ,„ .

Целью настоящей работы являлось комплексное изучение изменений структуры и свойств феррогранатовых гетерокомпозиций разных составов под воздействием у-квантов Со60 (Еу = 1,25 МэВ), быстрых электронов (Ее = 6 МэВ) и отрицательного коронного разряда (ОКР), разработка физических основ модификации эксплуатационных параметров устройств на основе ЭМПФГ. Для достижения указанной цели, с учетом проведенного анализа состояния настоящих проблем, в работе решались следующие основные задачи:

- изучение влияния типа раствора-расплава и параметров роста на формирование гинетических дефектов в ЭМПФГ различных составов;

- комплексное изучение структуры и свойств генетических дефектов, определяющих основные механизмы радиационностимулированных изменений феррогранатовых гетерокомпозиций и кристаллов галлиевых гранатов; • .

- установление структуры радиационных дефектов и механизмов радиационного дефектообразования, индуцируемых в феррогранатовых гетерокомпозициях и кристаллах галлиевых гранатов воздействием у-квантов Со60 (Еу = 1,25 МэВ) и быстрых электронов (Ее= 6 МэВ);

- изучение в феррогранатовых гетерокомпозициях природы короноэлектретного состояния и наводимых этим состоянием изменений основных физических свойств и эксплуатационных параметров;

- установление механизмов зарядовой компенсации сверхстехиометрических и «паразитных» (попадающих в пленку из раствора-расплава) ионов Са2+ в ЭМПФГ; *

- установление механизмов зарядовой компенсации «паразитных» ионов РЬ в ЭМПФГ;

- разработка методики регистрации спектров термостимулированных токов проводимости (ТСТП), соответствующих глубоким уровням захвата кислородных вакансий.в ЭМПФГ;,

- разработка метода обработки спектров ТСТП, значительно повышающего достоверность расчета параметров электрически активных центров за счет использования при анализе всех, эксперименV тальных точек температурной зависимости тока;

- разработка методики формирования в феррогранатовых гетерокомпозициях с помощью низкоэнергетического воздействия ОКР электретного состояния;

- разработка устройств для получения униполярного коронного разряда с высокими значениями

• I плотности тока короны, позволяющих эффективно получать электретное состояние в тонких магнитных диэлектрических слоях;

- разработка методов контроля дефектности и примесного состава ЭМПФГ и редкоземельных галлиевых гранатов (РЗГГ).

Постановка настоящего исследования связана с разработкой и- внедрением Bi народное хозяйство новых технологий - радиационной, электронно-лучевой, технологии ионного внедрения. , V * V ^

Такие разработки предусмотрены «Основными направлениями экономического развития РФ до 2020 года», а также планами НИР по межвузовским программам:

- научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники: подпрограмма 202 «Новые технологии»;

- инновационная деятельность высшей школы: подпрограмма 202.02 «Инновационные научно-технические проекты по приоритетным направлениям науки и техники;

- фундаментальные исследования в области технологических наук: раздел «Металлургия».

Научная новизна.

Впервые установлены закономерности изменения структурного состояния, магнитных, оптических и электрофизических свойств феррогранатовых гетерокомпозиций и кристаллов РЗГГ под воздействием у-квантов Со60 (Еу = 1,25 МэВ), быстрых электронов (Ее= 6 МэВ) и отрицательного коронного разряда и определены пути использования этих закономерностей для контроля качества и модификации свойств ЭМПФГ и РЗГГ и устройств на их основе. Конкретно новизна работы заключается в следующем:

1 Впервые экспериментально подтверждена роль кислородных вакансий в зарядовой компенсации в ЭМПФГ сверхстехиометрических и «паразитных» ионов Са2+ .

2 Впервые экспериментально показано, что вследствие неэквивалентности позиций ионов кислорода в решетке граната, однозарядные (F4"- центр) и нейтральные V°2 (F - центр) кислородные вакансии создают в запрещенной зоне ЭМПФГ энергетический спектр близкорасположенных глубоких уровней захвата, количество которых, по всей видимости, определяется катионным составом. Так, для ЭМПФГ. (YSmLuCa)3(FeGes)Oi2 экспериментально определено 13 видов F1"-центров и 9 видов F— центров.

3 Впервые экспериментально доказано, что ответственными за повышенные значения коэрцитивной силы и одноосной анизотропии в ЭМПФГ (YSmLuCa)3(FeGe5)Oi2 являются кислородные вакансии V*2 (F*- центр) и V°2 (F- центр), компенсирующие сверхстехиометрические ионы Са2+.

4 Впервые экспериментально показано, что изменения физических свойств и эксплуатационных параметров феррогранатовых гетерокомпозиций под воздействием у-квантов Со60 (Еу = 1,25 МэВ) и быстрых электронов (Ее = 6 МэВ) обусловлено формированием дырочных центров О" и интенсивным ростом концентрации F*- центров.

5 Впервые в мессбауэровских спектрах ЭМПФГ YjFesOn обнаружено наличие центрального парамагнитного дублета (изомерный сдвиг 5 = 0,117 мм/с, квадрупольное расщепление А = 0,573 мм/с), обусловленного ионами Fe3+(d), выключенными из обменного взаимодействия находящимися в октапозициях ионами Pb4+, Pt4+ и Y3+.

6. Впервые (на примере ЭМПФГ (YPrLuBi)3(FeGa)50i2) обнаружена асимметрия петли гистерезиса феррогранатовых гетерокомпозиций кристаллографической ориентации (210).

7 Установлена физическая природа гигантского роста коэрцитивной силы моно- и поликристаллических пленок под влиянием отрицательного коронного разряда. Определены оптимальтные параметры обработки ЭМПФГ в ОКР для получения стабильного короноэлектретного состояния.

8 Впервые экспериментально доказано, что в кристаллах галлиевых гранатов ответственной за желто-коричневую окраску является полоса дополнительного поглощения с vmax=24000 см"1, а не с Vmax- 29000 см"1, как считалось ранее.

9. Предложены физическая и математическая модели влияния электрического поля, индуцированного в наноструктурных материалах (поликристаллических феррит-гранатовых пленках, на-норазмерньк.частицах.магнетита) инжектированными отрицательношкороной зарядами, на частоту электронного обмена между разновалентными ионами; определена роль такого обмена в изменении динамических свойств ферритов при их обработке в коронном разряде.

10. На примере феррогранатовых гетерокомпозиций заложены и развиты физические основы нового научного направления, - «свойства магнитных диэлектрических слоев и частиц в электретном состоянии», дающего предпосылки создания* целого класса приборов микро- и наноэлектроники, основанных на управлении магнитными характеристиками слоя (частицы) путем изменения его электретного состояния.

Впервые показана возможность.формирования и длительного существования в эпитак-сиальных феррогранатовых. гетерокомпозициях различных; составов: короноэлектретного состояния, отличающегося^аномально высокими для'данных материалов значениями?коэр-цитивнойсилыиповышеннымизначениями по л я; магнитной анизотропии. '

Пракгическая ценность полученных результатов

Полученные в работе результаты имеют важное практическое значение для прикладной магнитооптики, СВЧ-электроники, материаловедения ферритов, оптической спектроскопии, радиационной физики твердого тела, физики диэлектриков, могут найти применение в ювелирной промышленности. Конкретно практическая ценность работы заключается в следующем:

1 Разработанное «Устройство для жидкофазной эпитаксии феррогранатовых пленок» позволяет получать ЭМПФГ различных составов с улучшенными эксплуатационными параметрами (а.с. СССР № 1655137). '

2 Разработанный «Емкостный датчик для измерения толщины напыляемой'пленки» (а.с. СССР № 1366872) позволяет эффективно измерять толщину напыляемых на поверхность ЭМПФГ платиновых эктродов для. проведения электрофизических исследований.

3 Разработанный «Способ бесконтактного измерения удельного электросопротивления полупроводниковых пленок» (А.С. СССР № 1642410) позволяет эффективно измерять.удельное сопротивление ЭМПФГ не разрушая образцы. ' : ' , ' ." "

4 Предложенные «способы обработки эпитаксиальных феррит-гранатовых пленок» позволяют с помощью облучения у-квантами Со60 (Еу = 1,25 МэВ) существенно понизить оптическое поглощение, полностью подавить жесткие цилиндрические магнитные домены (ЦМД) и повысить термостабильность ЭМПФГ (а.с. СССР № 1658678, патент РФ № 2073934).

5 Разработанные способы оптического контроля ферритов-гранатов и РЗГГ позволяют вести экспресс-отбраковку пластин-подложек РЗГГ, непригодных для наращивания пленок, служащих активными средами магнитооптических приборов, работающих в условиях радиационных воздействий (патент РФ № 2093922), экспресс-отбраковку монокристаллических ферритов-гранатов (объемных кристаллов и пленок), непригодных для производства приборов СВЧ-электроники и магнитооптики, требующих узкой ширины линии. ФМР и минимального оптического поглощения (патент РФ № 2157576).

6 Разработанные способы оптического контроля ферритов-гранатов позволяют определять концентрацию ионов РЬ (патент РФ № 2206143) и ионов Тш (патент РФ № 2210835) в монокристаллических пленках и объемных кристаллах ферритов-гранатов.

7 Предложенный «Способ обработки магнитооптических управляемых транспарантов (МОУТ) на основе эпитаксиальных пленок (Bi, Са)-содержащих ферритов-гранатов» (патент РФ № 2150768) позволяет путем облучения МОУТ быстрыми электронами до флюенса Фе= (1-5)-1016 см"2 (энергия Ес = (4-7) МэВ, плотность потока (рс = (2-6)-1012 см"2-с"') с последующим отжигом в атмосфере кислорода понизить разброс порогового поля*переключения ячеек на 23-26%, а время • переключения на 19-24%.

8 Предложенный «Способ окрашивания вставок из ювелирных камней на основе оксидных кристаллов» (патент РФ № 2081949) позволяет получать из отходов производства окрашенные вставки для ювелирных изделий, а также вставки с игрой цвета.

9 Разработанные «Устройства для получения униполярного коронного разряда» (а.с. СССР № 1612917, патент РФ № 2050654) за счет использования магнетронного эффекта (а.с. СССР № 1612917) в зоне генерации заряженных частиц и выполнения зоны.генерации заряженных частиц в виде адиабатической магнитной ловушки и многоострийного коронируемого электрода (патент РФ № 2050654) по своим эксплуатационным характеристикам существенно превышают мировые аналоги, что позволяет эффективное формирование с их помощью» в феррогранатовых. гетеро

Ч , > композициях короноэлектретного состояния.

10 Предложены. основанный на короноэлектретном эффекте «термомагнитооптический способ записи информации и устройство для его реализации», позволяющие вести1 запись информации в магнитооптических диэлектрических средах с низкими значениями коэрцитивной» силы, увеличивающие вероятность записи в точке компенсации и повышающие надежность хранения информации (подана заявка на патент).

11 Разработаны «магнитооптический диск для записи, хранения и воспроизведения информации и способ его изготовления», позволяющие повысить: на 40% выход годных дисков, на 25% стабильность эксплуатационных параметров при работе в жестких условиях эксплуатации и на 10% вероятность сохранения информации в процессе записи (подана заявка на патент).

12 Разработан магнитооптический материал, имеющий высокую магнитооптическую добротность и коэрцитивную силу 200-1200 А/м, позволяющий получать методом термомагнитной записи высококонтрастные изображения (подана заявка на патент).

Научные положения, выносимые на защиту:

- комплекс результатов взаимосвязи магнитных, оптических и электрофизических свойств феррогранатовых гетерокомпозиций различных составов с примесным,замещением и дефектностью в катионной и анионной подрешетках;

- установленные значения параметров однозарядных и нейтральных кислородных вакансий, создающих в запрещенной зоне магнитного граната глубокие уровни захвата;

- механизмы зарядовой компенсации сверхстехиометрических и паразитных ионов Са2+ в пленках магнитных гранатов различных составов;

- механизмы радиационно-стимулированных изменений всего комплекса физических свойств и эксплуатационных параметров феррогранатовых гетерокомпозиций под воздействием у-квантов Со60 и быстрых электронов в зависимости от энергетических характеристик радиационных воздействий;

- физическая природа центрального парамагнитного дублета в мессбауэровских спектрах

1 t

ЭМПФГ YsFesOu с повышенным содержанием ионов РЬ;

- физическая природа и механизмы формирования короноэлектретного состояния в феррогранатовых гетерокомпозициях;

- механизмы изменения физических свойств феррогранатовых гетерокомпозиций при их короноэлектретировании и природа высококоэрцитивного состояния ЭМПФГ в электретном состоянии.

Апробация работы

Основные результаты и положения диссертации были доложены и обсуждены более чем на 30 международных и республиканских конференциях, симпозиумах и семинарах по данной тематике: Всесоюзной научной конференции «Состояние и перспективы развития микроэлектронной техники (г. Минск, 1985 г.), Школе-семинаре «Проектирование и изготовление научной аппаратуры. Новые материалы и технология (г. Фрунзе, 1987 г.), ХП-й Всесоюзной научной конференции по микроэлектронике (г. Тбилиси, 1987 г.), XI-й, ХП-й и ХШ-й Всесоюзной школе-семинаре «Новые магнитные материалы микроэлектоники» (г. Ташкент, 1988 г.; г. Новгород, 1990 г.; г. Астрахань, 1992 г.), XVHI-й Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений (г. Калинин, 1988 г.), VI-м Всесоюзном совещании по термодинамике и технологии ферритов (г. Ивано-Франковск, 1988 г.), Республиканском научном семинаре «Физика магнитных явлений» (г. Донецк, 1990 г.), Всесоюзной конференции «Современные проблемы физики и ее приложений» (г. Москва, 1990 г.), 1-й Всесоюзной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технологии композиционных материалов и радиокомпонентов в микроэлектронных информационных системах» (г. Ялта, 1990 г.), Республиканском научном семинаре «Физика ферритов и родственных соединений, их применение в технике» (, г. Донецк, 1991 г), Европейской конференции по магнитным материалам и их использованию (г. Кошице, Словакия, 1993 г.), Российской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» (г. Москва, 1995 г.), V-й Международной конференции по физике и технологии тонких пленок (г. Ивано-Франковск, 1995 г.). VI-м Межнациональном совещании Радиационная.физика твердого тела» (г. Севастополь, 1996 г.), Третьем Российско-китайском симпозиуме «Перспективные материалы и процессы» (г. Калуга, 1995), 7-й Международной конференции по ферритам - JCF7 (г. Бордо, Франция, 1996 г.), Европейской конференции по физике магнетизма (г. Познань, Польша, 1996 г.), Втором Российском симпозиуме «Процессы тепломассопереноса и рост монокристаллов и тонкопленочных структур» (г. Обнинск, 1997), Научно-технической конференции «Сварка и пайка в машиностроении. Новые материалы и технологии в машиностроении и приборостроении» (г. Пенза, 1997 г.), 12-й, 13-й й 15-й международных конференциях по магнитомяпсим материалам (г. Краков, Польша, 1995 г.; г. Гренобль, Франция, 1997 г.; г. Бильбао, Испания, 2001 г.), Международной конференции «Физика электронных материалов» (г. Калуга, 2002 г.), Ш-м Российско-японском семинаре «Оборудование и технологш! для производства компонентов твердотельной электроники и наноматериалов» (г. Москва, 2005 г.):.

Публикации ' : ' .

По материалам диссертации опубликовано 85 печатных работы, в том числе 2 монографии, 1 учебник (в двух томах), 23 статьи в рецензируемых периодических научных изданиях и изданиях, включенных в перечень ВАК (из них 8 статей - в иностранных научных журналах с высоким индексом цити-руемосга), 14 авторских свидетельств СССР и патентов России. 3 заявки на патенты находятся на рассмотрении.

Личный вклад автора :

Автором лично определена научная идеология всей работы, сформулированы цель и задачи работы, осуществлена постановка теоретических и экспериментальных исследований и их практическая реализация, проведено обобщение представленных в диссертации результатов и сформулированы научные выводы. Отдельные результаты работы получены и опубликованы в.печати в соавторстве ссотрудниками МИСиС, ВНИИМЭТ (г. Калуга), Ивановского энергетического университета, ИОФРАН, Львовского государственного университета, Белорусского государственного технологического университета.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и списка использованных источников. Общий объем диссертации составляет 265 страниц, включая список литературы ^из 299 наименований, 34 таблицы и 96 рисунков. •

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

На основе комплексных исследований процессов дефектообразования и их влияния на важнейшие свойства феррит-гранатовых пленок и кристаллов галлиевых гранатов в работе решена поставленная проблема, касающаяся установления механизмов, определяющих специфику изменения магнитных, оптических и электрофизических свойств феррогранатовых гетерокомпозиций при воздействии у — квантов, быстрых электронов и отрицательного коронного разряда. В рамках решения этой проблемы в работе получены следующие важные научные и прикладные результаты.

1. Разработаны и защищены патентами и авторскими свидетельствами способы модификации и изменения физических свойств феррит-гранатовых пленок и кристаллов галлиевых гранатов, предназначенных для запоминающих устройств, функциональных устройств на МСВ, новых носителей информации, а также для подложек, лазерной техники и ювелирной промышленности.

2. Впервые установлена роль ионов Са2+ в формировании магнитных свойств феррит-гранатовых пленок и оптических свойств редкоземельных галлиевых гранатов. Выяснена роль кислородных вакансий и определена энергетическая структура их глубоких уровней в зависимости от ионного окружения в ближайших координационных сферах.

3. Проведены комплексные экспериментальные исследования структуры и свойств феррит-гранатовых пленок и кристаллов галлиевых гранатов после воздействия у — облучения, быстрых электронов и коронного разряда, позволившие установить структуру наводимых радиационных дефектов и механизмы их образования. Показано, что наблюдаемые радиационностимулированные изменения структуры и свойств ЭМПФГ и РЗГГ, содержащих сверхстехиометрические («паразитные») ионы Са2+ обусловлены изменением зарядового состояния кислородных вакансий и генерацией дырочных центров О", а изменения при обработке в коронном разряде — формированием в объектах исследования электретного состояния с проявлением гомо- и гетерозаряда.

4. Разработаны экспресс-методы контроля и отбраковки кристаллов-подложек галлиевых гранатов, а также монокристаллических кристаллов и пленок ферритов-гранатов • для высокодобротных устройств магнитооптики и СВЧ-электроники. Разработаны оптические неразрушающие методы определения концентрации ионов свинца и туллия в монокристаллических ферритах-гранатах.

5. Впервые обнаружен гигантский рост коэрцитивной силы феррит-гранатовых гетерокомпозиций при их обработке в униполярном коронном разряде. Показана возможность реализации электретного состояния и его влияния на параметры доменной структуры. Изучена роль гигантского магнитоэлектрического эффекта в формировании магнитных свойств феррит-гранатовых пленок.

6. Разработаны физические основы записи информации с использованием электретного эффекта в тонких диэлектрических магнитных слоях. Разработаны магнитооптический диск для записи, хранения и воспроизве-дения информации и способ его изготовления, а также магнитооптический материал нового типа.

7. Предложены методы управляемого воздействия на эксплуатационные параметры феррит-гранатовых пленок, основанные на влиянии электронного и у.,— облучения на дефектную структуру, распределение и спиновое состояние катионов, локальную деформацию кристаллической решетки, вследствие инжекции зарядов в поверхностные слои пленок и формирования короноэлектретного состояния.

8. На примере феррит-гранатовых гетерокомпозиций заложены и развиты физические основы нового научного направления, - «электретные свойства магнитных диэлектрических слоев и частиц», дающего предпосылки создания целого класса приборов микро- и наноэлектроники, основанных на управлении магнитными характеристиками слоя путем изменения его электретного состояния.

1. Geller S. Crystall chemistry of the garnet // Zeitchrift fur Kristallographie. 1967. - B. 125.-S.1-47.

2. Geller S., Gilleo M.A. The crystal structure and ferrimagnetisme of yttrium iron garnet Y3Fe2(Fe04)3

3. J. Phes. Chem. Sol. 1957. - v.3, N 112. - p. 30-36.

4. Euler F., Bruce J. A. Oxygen coordinates of compounds with garnet structure // Acta Cryst. 1965.v.19,N6.-p. 971-978.

5. Духовская E.A., Саксонов Ю.Г. О геометрии кислородных полиэдров в соединениях со структурой граната / Е.А. Духовская, Ю.Г. Саксонов // Изв. АН СССР, сер. Физическая. 1971. - т.35, N 6. -с.1216-1219.

6. Czerlinsky E.R., Euler F. Rare earth research, edit by Kleber E.A., MacMillan Co., N.Y., 1961.p.113-118.

7. Бляссэ Ж. Кристаллохимия феррошпинелей. М.: Металлургия, — 1968.- 342 с.

8. Geller S., Wood Е.А. Cristallographic studies of perovskite like comhounds.l. Rare earth ortroferrites and YFe03, YCr03, YA103 // Acta Cryst. 1956. - v.9, N7, - p. 563-568.

9. Nell L. Proprietes magnetieues des ferrites; ferrimagnetisme et antiferromagnetism // Ann. D. Phys. —1948. v.9.-p.137.

10. Pauthenet R. Garnens and othe compounds // J. Appl. Phys. Suppl. To. 1959. - v.30, N4. - p.290 s.

11. Любутин И.С. Изучение магнитных свойств и кристаллохимии феррит-гранатов с помощью мессбауэровской спектроскопии. — В сб.: Физика и химия ферритов. — М.: Изд. МГУ, — 1973. — с.68-97.

12. Plaktii V. P. Golosovski J.V., Bedrisova M.N. et all. Magnetic ordering and bond geometry in garnet with Fe3+ ions in the tetrahedral sublattice // Phys. Stat. Sol. (a). 1977. v. 39, N2. -p.683-695.

13. Крупичка С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов, т.1. -М.: Мир, 1976. —354 с.

14. Омельчновский э.м., Фистуль В.И. Примеси переходных металлов в полупроводниках. — М.: Металлургия, 1983. - 192 с.

15. Gilleo А.М. Ferromagnetic insulator: garnets ferromagnetic materials. V.2. Ed. By Wohlfarth, North - Holland Publishing Company. - 1980. - p. 1-53.

16. Балбашов A.M., Червоненкис А.Я. Магнитные материалы для микроэлектроники. М.: Энергия,-1979.-276 с.

17. Элементы и устройства на цилиндрических магнитных доменах: Справочник / А.М. Балбашов, Ф.В. Лисовский, В.К. Раев и др. под ред. Н.Н. Евтихеева, Б.Н. Наумова. М.: Радио и связь. -1987.-488 с.

18. Рандошкин В.В., Червоненкис А.Я. Прикладная магнитооптика. М.: Энергоатомиздат. - 1990, - 320 с.

19. Исхак B.C. Применение магнитостатических волн. Обзор / B.C. Исхак // Труды института инженеров по электронике и радиоэлектронике. — 1988. — т.76, N2. с.86 - 104.

20. Гласс X.JI. Ферритовые пленки для СВЧ устройств / X.JI. Гласс // Труды института инженеров по электронике и радиоэлектронике. - 1988. - т.76, N2. - с.64 — 72.

21. Эшенфельдер А. Физика и техника цилиндрических магнитных доменов. М.: Мир, - 1983, -496 с.

22. Vella Coleiro G.P. Measurement of magnetostriction coeffiuent of ehitaxial garnet films / - Rev. Sei. Instrumen. - 1979, - V.50, N 9, - p. 1130-1132.

23. Богунов В.Г., Васильчиков A.C., Устинов B.M. Определение констант магнитострикции эпитаксиальных феррит-гранатовых слоев рентгеновским методом. — Электронная техника, сер. Материалы, 1987, вып.З (224), с. 35-38.

24. Левин Б.Е., Третьяков Ю.Д., Летюк Л.М. Физико-химические основы получения, свойства и применение ферритов. М.: Металлургия, - 1979. — 470 с.

25. Летюк Л.М., Костишин В.Г., Гончар А.В. Технология ферритовых материалов магнито-электроники. М.: МИСиС, - 2005. - 352 с.

26. Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений. — М.: МГУ, — 1985. — 336с.

27. Nielsen J. W. Domain memori materials / Nielsen J. W. // IEEE Trans. Magn. 1976. v.MAG-12,N4. p.327-345.

28. Любутин И.С. Эффект Мессбауэра на ядрах Fe57 в соединениях Y3.xCaxFe3.x> SnxOi2 / И.С. Лю-бутин, Е.Ф. Макаров, В.А. Павлицкий // ЖЭТФ. 1967. - т.53, N 1. - с.65-69.

29. Gilleo М.А. Superexchange interaction in ferromagnetic garnets and spinels with contain random ih-complete linkages // The Phys. And Chem. of Solids. 1960. - v.13, N 1/2. - p. 33-39.

30. Davies I.E., Giess T.F., Kuptsis J.D. CaGt substituted Fe garnet films for magnetic bubble applications // J. Mater. Sci. - 1975. - v.10, N4.-p.589-592.

31. Hibiya N., Makino H., Hidaka Y. Ca Ge - substituted rare earth iron garnet primary phase region from PbO - B203 fluxed melts // Jap. J. Appl. Phys. - 1976, - v.15, N10. - p.1871-1875.

32. Jonker H.D., W. van Erk. Segregation of Ca and Ge in LPE growth of magnetic YSmCaFeGe garnet films // J. Cryst. Growth. 1988 - v.48, N1, -p.131-140.

33. Callen H. Growth induced anisotropy by preferential site ordering in garnet crystals // Appl. Phys. Lett. - 1971. - v.l 8, N7. - p.311-313.

34. E.M. Gyorgy, M.D. Sturge, L.G. van Uiteri et all. Growth-induced anisotropy of some mixed rare — earth iron garnets // J. Appl. Phys. 1973. - v.44, N1. - p.438-443.

35. Rosencwaig A., Tabor W.J. Noncubic garnet anisotropy from growth indused paier ordering // J. Appl. Phys. 1971. - v.42, N4. - p. 1643-1644.

36. Callen H. On growth — induced anisotropy in garnet films // Materials Research Bulletin. — 1971. v.6, N10. -p.931-938.

37. Hageborn F.B., Tabor W. J., Van Uitert L.G. Growth induced magnetic anisotropy in seven different mixed rare rarth iron garnets // J. Appl. Phys. - 1973. - v.44, N1. - p.-432-437.

38. Popma T.J., Van Diepen A.M., Robertson J.M. Lead substitution in ittrium iron garnet // Mat. Res. Bull. 1974. - v.9, N5. - p.699-704.

39. De Roode W.H., Van de Paveri C.A. P.W Anneling effects and chard compensation mechanism in calsium doped Y3Fe50i2 films // J. Appl. Phys. - 1984. - v.55, N N8. - р.3115-3124.

40. Scott G.B., Page J.L. Pb valens in iron garnets // J. Appl. Phys 1977. - v.48, N3. - p.1342-1349.

41. Аверьянов A.C. Исследование электрических свойств феррит-гранатовых пленок, легированных кремнием / А.С. Аверьянов, О.Н. Сафронова // Электронная техника, сер. Микроэлектроника. 1980, вып. 1/85. - с.20-28.

42. Tucciarone A., De Gasperis P. Electrical properties of iron garnet films // Thin Solid Films. 1984. -v.114, N1/2. — p.109-134.

43. Larsen P.K., Metselaar R. Electrical properties of yttrium iron garnet at high temperatures // Phys. Rev. B. 1976. - v.14, N6. - p. 2520-2527.

44. Wood P.L., Remeika J.M. Effect of impurities on the optical properties of yttrium iron garnet // J. Appl. Phys. 1967. - v. 38, N3. - p. 1038-1045.

45. Larsen P.K., Robertson J.M. Changes an optical absorption in iron garnet films due to impurity incur-poration // Appl. Phys. 1976. - v.l 1, N3. - h.2590263.

46. Балбашов A.M. Оптические спектры поглощения эпитаксиальных слоев Bi- содержащих гранатов / A.M. Балбашов. В.В. Бахтеузов, А.А. Цветкова и др. // Труды МЭИ. 1980. - с.127-139.

47. Scott G.B. Laklison D.E, Page J.L. Absorption spectra of Y3Fe50i2 (YIG) and Y3Ga50i2:Fe3+ // Phys. Rev. B. 1974. - v.10, N 3. -p.971-973.

48. Mikami V., Suzuki K., Makino H. Annealing effects on uniaxial magnetic anisotropy for Ca-Ge-garnet epitaxial films grown by LPE // J. Ctist. Growth. 1980. v. 49; N2. - p. 381-386:

49. Metsellaar R'., Larsen P.K. Diffusion of oxygen vacancies in yttrium iron garnet investigated by dynamic conductivity measurements // J. Phys. Chem. Sol. — 1976. — v. 37. — p. 509-605.

50. Le Craw R.C., Gyorgy E.M., Pierce R.D, et all. Rapid oxygen diffusion in Ca doped yttrium iron garnet films at 25 to 250 с // Appl. Phys. Lett. - 1977. - v.31, N 4. - p.243-244.

51. Antonini D., Blank S.L., Lagomarsino S. et all Oxdizing effects of high temperature annealing in reducing atmosphere in Ca - doped YIG films // J. of Magn. And Mag. Matter. — 1980. - v. 20. - p. -216-219.

52. Lui L.Y., Marinelli M., Paoletti A. et all. Generation of "type 2" Fe4+ ions in Ca2+ and F" doped ytrium iron garnet // J. of Magn. And Magn. Mater. - 1989. - v. 78, N1. - p.67-72.

53. Wigen P.E., Pardavi Horwath M. Uncomppensated magnetic garnets //Proc. 3 rd Int. Conf. Phys. Magn. Mater. Szczyrk. - Bila, Sept., 9-14, - 1986. Singapore, 1987. -p.91-108.

54. Marycko V., Pust L., Paces J. et. Magnetic properties of Ca doped YIG // Acta Phys. Slov. - 1990. -v.40, N 4. - p.202-204.

55. Cimca Z., Cimcova J., Zemek J. ey all. Search for Fe4+ in YIG: Ca garnet films // J. Phys. 1988. -49, N 12, suppl. N 2. - C8-975-C8-976.

56. Гуменюк — Сыяевская Ж.В. Магнитоизотропные примесные центры в ЖИГ: Si (Ge) / Ж.В. Гу-менюк Сыяевская, В.Ф. Коваленко, С.Н. Ляхимец // УФЖ - 1987. - т. 32, N 3. - с. 447-454.

57. Hunt R.P. Magnetic anneling in silicon doped garnets // J.Appl. Phys. - 1967.V.38, N7. p.2826-2836.

58. Dillon J.F., Gyorgy E.M., Remeika J.P. Photoinduced uniaial magnetic anisotropy and optical di-chroism in silicon doped yttrium - iron garnet YIG (Si) //Ibid. - 1970. - v.41, N 3. - p. 1211-1217.

59. Hansen P., Tolksdorf W., Schuldt J. Anisotropy and magnetostriction of germanium substituted yttrium - iron garnet //Ibid - 1972. - v. 43, N 11. - p. 4740-4746.

60. Звездин A.K., Котов B.A. Магнитооптика тонких пленок. М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит., — 1988.-192 с.

61. Takeuchi Н. The Faraday effect of bismuth substituted rare-earth iron garnets // Japan. J. Appl. Phys. 1975. Vol. 14J. Appl. Phys. 1975. - Vol. 14. - P. 1903-1910.

62. Логинов А.С. Влияние параметров пленок ферритов гранатов на генерацию магнитных доменов движущимися доменными границами / А.С. Логинов, Г.А. Непокойчицкий, Т.Б. Розанова // ЖТФ, -1990, - т. 68, - вып. 7. - С. 186-190.

63. Рандошкин В.В. Зарядовая компенсация и электромагнитные свойства ферригранатов / В.В. Рандошкин, А.Я. Червоненкис // ЖТФ, 1985, - т. 55, вып. 7. - С. 1382-1386.

64. Лейман К. Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов: Пер. с англ. М.: Атомиздат, - 1979. - 296 с.

65. Пикаев А. К. Современная радиационная химия. Основные положения: Экспериментальная техника. М: Наука, — 1985. — 375 с. . - :

66. Радиационная стойкость материалов радиотехнических конструкций. Справочник / Под ред. Сидорова И. А. и Князева В.К. М.: Советское радио, —1976. — 568 с.

67. Действие проникающей радиации на изделия электронной техники / Под.ред. Ладыгина С. А. М.: Советское радио, - 1980. -224с.

68. Линдун А.С., Гавар В.В., Томсон Э.Я. Радиационные контуры источника гамма — излучения. — Рига: Зинатне, 1969. 204 с.

69. Голь дин В. А. Методы и устройства для радиационно-технологических исследований с изотопными источниками излучений. — М.: Энергоатомиздат, — 1982. — 48 с.

70. Эланго М.А. Элементарные неупругие радиационные процессы. — М.: Наука, 1983. - 152 с.

71. Матковский А.О. Воздействие ионизирующих излучений на материалы электронной техники / А.О. Матковский, Д.Ю. Сугак, С.Б. Убизский и др. // Под. ред. профессора А.О. Матковско-го. Львов: Свит. - 1994. - 212 с.

72. Улманис У.А. Радиационные явления в ферритах. М.: Энергоатомиздат, — 1984. - 160 с.

73. Силинь А.Р., Трухин А. Н. Точечные дефекты и элементарные возбуждения в кристаллическом и стеклообразном SiO:. Рига: Зинатне, — 1985. - 244 с.

74. Радиационная физика ферритов / Под. ред. Улманиса У. А. — Рига: Зинатне, 1967. — 144 с.

75. Лущик Ч.В., Витол И.К., ЭлангоМ.А. Распад электронных возбуждений на радиационные дефекты в ионных кристаллах // УФН. 1977. - т. 122, вып.2. - с. 223-251.

76. Вавилов B.C. Действие излучения на полупроводники. — М., Изд-во физ.мат. литературы. — 1963,-224 с.

77. Винецкий В.Л., Холодарь Г.А. Радиационная физика полупроводников. Киев. Наукова думка. -1979,-231 с.

78. Шварц К.К., Экманис Ю.А. Диэлектрические материалы. Радиационные процессы и радиации-онная стойкость. Рига: Зинатне, - 989. - 187 с.

79. Ботаки А.А., Воробьев А.А., Ульянов В.Л. Радиационная физика ионных кристаллов. М.: Атомиздат. -1980. - 208 с.

80. Миронова Н.А., Улманис У.А. Радиационные дефекты и ионы металлов группы железа в оксидах. Рига: Зинатне. - 1988. - 204 с.

81. Подпороговые радиационные эффекты в полупроводниках / Юнусов М.С., Абдурахманова С.Н., Зайковская М.А. и др. Ташкент: Фан, 1989. - 224 с.

82. Дине Дж., Винсард Дж. Радиационные эффекты в твердых телах: Пер. с англ. М: Изд-во ино-стран. Лит. 1960. - 243 с.

83. Лущик Ч.Б. Создание дефектов при распаде экситонов в ионных кристаллах. В кН:: Чтение памяти А.Ф. Иоффе. -1984. - Л.: Наука Ленинградское отделение. Л986. - с.3-21.

84. Лущик Ч.Б., Лущик А.Ч. Распад электронных возбуждений с образованием дефектов в твердых телах. М.: Наука, - 1989. - 264 с. '

85. Машовец Т.В. Дефектообразование при действии ионизационных механизмов. В кН.: Чтения памяти Иоффе А.Ф. 1984. Л., Наука. Ленингр. Отд-ие. - 1986. - c.22L40.

86. Грицына В.Т., Влияние электронного облучения на магнитные и* электрические свойства замещенных ферритов гранатов иттрия / В.Т. Грицына, Е.Ф. Ковтун, З.И Сизова и др // Неорганические материалы. - 1978. — Т. 14. N 2. - с. 309-311.

87. Бабикова Ю.Ф. Применение метода ЯГР для изучения радиационных дефектов в ферритах / Ю.Ф. Бабикова, В.М. Майкин, И.И. Марчик и др. // Изв. АН Каз.ССР. Сер. Физ-мат. 1982. N 2 (105).-с. 65-72.

88. Moss R.W., Kooi C.F., Balcwin М.Е. Neutron and gamma irradiation of some square loop and mi crowaves ferrites // AJEE Transactions / Part I / Communication and Electronics. - 1961. — N 56. — p. -362-367.

89. Лебедь Б.М., Влияние гамма нейтронного облучения на ферромагнитный резонанс в ферритах / Б.М. Лебедь, Л.Я. Муха, В.И. Мойсель и др. // Физ. Твердого тела. - 1967. - т.9, вып.6. -с.1708-1712.

90. Брезгунов М.М. Влияние низкотемпературного гамма облучения на магнитные свойства иттрий - гадолиниевого феррограната / М.М. Брезгунов, А.Е. Петров, Э.С. Плечкенс и др. // Известия АН Латв.ССР. Сер. Физ. И техн. Наук. - 1986. - N 5. - с. 33-37.

91. Chen Т.Т. Archer J.L., Williams R.A. et all / Radiation effect on magnetic bubble domain devices. // IEEE Transaction on Magnetics. 1973, - v. MAG-9, N 3(11). - P. 385-389.

92. Williams R.A., Henry R.D., Chen N.N. et all. Radiation tolerance of bubble domain materials and devisee. // IEEE Transactions on Nuclea Science. 1973. v.- NS-2, N 6. - p. 229-233.

93. Sery R.S., Irons A.R. Neutron irradiation of LPE bubble domain garnets // AIP Proceeding of InterNational Conference on Magnetism and Magnetic Materials. Boston, — 1973. v. 18, pt.II. — p.90-94.

94. Wilsey N.D., Lessoff H. Radiation indused mobility changes in bubble domain materials // Transactions on Nuclea Science. - 1974. - v. NS-21, N 6. -p.l38-140.

95. Cambou В., Challenton D., Mauduit D. The influence of neutron and gamma irradiation in bubble Garnet films // TEEE Transactions on Magnetics. 1981. - v. MAG-17, N 6. - p. 2565-2567.

96. Телеснин Р.В.Влияние радиационных дефектов на магнитные свойства пленок ферритов-гранатов / Р.В. Телеснин, Л.М. Коренкова, Т.Н. Летова и др. //Микроэлектроника. — 1985. -т. 14, в.2. -с.184-186.

97. Коренкова Л.М. Радиационные изменения магнитных свойств пленок ферритов-гранатов: Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат.наук. М., 1986. — 160 с.

98. Убизский С.Б. Радиационно-стимулированные процессы в эпитаксиальных феррогранатовых структурах на основе пленок железо-иттриевого граната / Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук. — Львов, 1990, 195 с.

99. Матковский А.О. Радиационно-стимулированные процессы в монокристаллах сложных оксидов и неупорядоченных материалах для систем обработки информации: Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук. Саласпилс, - 1989. - 33 с.

100. Райзер Ю.П. Физика газового разряда / Ю.П. Райзер. М.: Наука, 1997, 592 с.

101. Верещагин И.П. Коронный разряд в аппаратах электронноионной технологии / И.П. Верещагин. М.: Энергоатомиздат, 1985, 58 с.

102. Lembit Salasoo, Simulation and measurement of соеопа for electrostatic puis powered precipitators / Salasoo Lembit, Nelson Keitu j //1 Appe.Phys. -1985, v 58, № 8, p. 2949-2957.

103. Harry Sutton C. Superoxide and ozona Production by corona Dischrge / C. Sutton Harry // J. Chen Soc. Faraday Franc. 1984. - v.80, - p. 2301-2311.

104. Comissoli R.B. Uses of Corona Discharges in the Semiconductor Industry // J. of the Electrochem. Soc 1987. - v.34, N 2. - p. 424-429.

105. Douglas N., Modlin, William A. Tiler. Effects of Corona Discharge Induced Oxygen Lion Beams and Electric Filds on Silicon Oxidation Kinetics. I. Ion Beam Effects // J. of Electrochem. Soc. -1985.-v. 132, N5.-p. 1163-1168.

106. Douglas N., Modlin William A. Tiler. Effects of Corona Discharge Induced Oxygen Lion Beams and Electric Filds on Silicon Oxidation Kinetics. II Electric Fild Effects // J. of Electrochem. Soc. -1985. - v. 132, N7. - p. 1659-1663.

107. Козловский М.И. Действие коронного электрического разряда на кинетику окисления тонких металлических пленок. в Книге: Ферриты, Минск. Наука и техника, - 1968, - с.248-257.

108. Goldman A.Corona Corrosion of Aluminium and Air/A. Goldman, R.S. Sigmond // J. of the Electrochem. Soc., 1985, - v. 132, N 12. - p. 2842-2853.

109. Woods M.H., Williams R. Injection and removal of ionic charge at room temperature through the interface of air with Si02 // J. Appl. Phys., 1973. v.44. - N 12. - p.5506-5510.

110. Williams R., Woods M.H. Mobile fluoride ions in Si02 // J.Appl.Phys., 1975. - v.46. - N 2. -p.695-698.

111. Falster R.J., Modlin D.M., Tiller W.A. Effective gettering of gold silicon at 900°C by low-current corona discharge // J. Appl. Phys., 1985. v. 57. - N 2. - p. 554-558.

112. Грэдинар Н.С., Дементьев И.В. Запись оптической информации на свободном кристалле гер-маната висмута / Оптические свойства полупроводников и диэлектриков. Кишинев. «Штиинца»,-1983.-е. 97-102.

113. Грэдинар Н.С. Кинетика токов в кристалле Bi2GeO20 в поле коронного разряда. — В кн.: / Н.С. Грэдинар, И.В. Дементьев и др. // Неравновесные процессы в многокомпонентных кристаллах Физические науки. — Кишинев. «Штиинца», — 1988. — с. 76-80.

114. Электреты: Пер. с англ. / Под ред. Г. Сесслера, М.: Мир, - 1983.

115. Лущейкин Г.А. Полимерные электреты. М.: Химия, - 1984.

116. Stark W. Electret formation by electrical Discharge in Air // J.of Electrostatics. 1989, - v.22. -p.329-339.

117. A.c. СССР № 1406645 H01F 1/10, С 04 B35/26. Способ изготовлений изделий изггексафер-: , рита бария / Шипко М.Н., Костюк В.Х., Летюк Л.М., Костишин В.Г.

118. Шипко М.Н. Принципы управления процессами структурообразования и свойствами гексаферритов бария при физических воздействиях и пути использования этих воздействий в технологии оксидных магнитов. Автореферат дисс. докт. техн. наук — М., — 1987. — 38 с.

119. А.С. СССР № 1612917. Устройство для получения униполярного коронного разряда / В.Г. Костишин, Л.М. Летнж, А.Н. Ануфриев, В.Х. Костюк, П.С. Костюк, М.Н. Шипко, Р.А. Ладанай / СССР № 1612917. 08.08.1990.

120. Sawicki J.A., Sawicki B.D. Experimental technigues for conversion Mossbauer spectroscopy // Ну Perfine Interactions. 1983. - v. 13. - p. 199-219.

121. Sawicki J. A. Status of conversion electron Mossbauer spectroscopy in ion implantation-studies // Ma Ter. Sci. and Eng. 1985. - v. 69. - p. 501-517.

122. Иркаев C.M., Кузьмин P.H., Опаленко A.A. Ядерный гамма-резонанс в кристаллах. М.: МГУ,-1970.-270 с.

123. Вертхейм Г. Эффект Мессбауэра. М.: Мир, - 1966. - 172 с.

124. Химические применения Мессбауэровской спектроскопии / Под ред. Гольданского В.И. М.: Мир,-1970.-502 с.

125. Мессбауэровская спектроскопия. Необычные применения метода. /Под ред. Гонзера У. М.: Мир, 1983.-248 с.

126. Башкиров Ш.Ш., Либерман А.Б., Синявский В.И. Магнитная г микроструктура ферритов. — Казань: Изд-во Казанского Университета. —1978. — 181 с.

127. Литвинов B.C., Каракишев С.Д., Овчинников В.В. Ядерная гамма-резонансная спектроскопия сплавов. — М.: Металлургия. — 1982. — 144 с.

128. Морозов В.В. Регистрация мессбауэровских спектров по вторичному излучению / В.В. Морозов // Журнал технической физики. 1985. — т.55. №11. — с.2196-2206.

129. Томашевский Н.А. Пропорциональный счетчик рассеянного гамма-излучения в мессбауэровской спектроскопии / Н.А. Томашевский, О.Н. Разумов, Ю.В. Галушко // Приборы и техн. эксп.-1977,-№5.-с. 54-56.

130. Пропорциональный детектор электронов для ядерной гамма-резонансной спектроскопии / Немошкаленко В.В., Галушко Ю.В. Разумов О.Н., Томашевский Н.А. // Приборы и техн. эксп. № 5. - с. 39-41.

131. Siegbahn К., Nordling С., Johansson G. et. all. ESCA applied to free molecules / North Holland Publ. Amsterdam. 1969. - 210 p.

132. Practical surface analysis by Auger and X-Ray photoelectron spectroscopy. Ed. By Briggs D., Seach M.P., Wiley J. and Sons Ltd.,- 1983.-600 p. . .

133. Handbook of X-Ray photoelectron spectroscopy. Ed. By Wagner C.D., Riggs W.M., Davies L.E. at. all. Perkin-Elmer. MN USA, 1978. - 490 p.

134. Ткалич A.K. Влияние точечных дефектов и концентрационных неоднородностей на свойства Монокристаллических пленок магнитных гранатов: Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук. М., - 1992. - 153 с.

135. Тюлиев Г.А. Изменение рентгеновских фотоэлектронных спектров пленок железо-иттриевого граната под действием ионной бомбардировки / Г.А. Тюлиев, А.К. Чернакова, В.И. Шаповалов // ФТТ, 1989. - т. 35, № 8. - с. 117-120.

136. Bond W.L.Acta Crystallogr. I960.- v. 13, N 10.-p. 814-818.

137. Рандошкин B.B. Методы измерения параметров материалов — носителей цилиндрических магнитных доменов (Обзор) / В.В. Рандошкин, Ю.В. Старостин // Радиоэлектроника за рубежом, информ. бюл., 1982, вып. 18 (964). - с. 1-57.

138. Червинский М.М., Глаголев С.Ф. Архангельский В.Б. Методы и средства измерений магнитных характеристик пленок. — JL: Энергоатомиздат. Ленингр. Отделение. 1990.-208 с.

139. Чечерников В.И. Магнитные измерения. Издание второе, дополненное и переработанное. — М.: МГУ,-1969.-387 с.

140. Антонов А.В. Установка для измерения магнитных характеристик эпитаксиальных пленок редкоземельных феррогранатов / А.В. Антонов, В.И. Жилин // ПТЭ. — 1975. № 5. - с. 212-214.

141. Gangulee A., Kobliska RJ. Magnetocrystalline anisotropy in epitaxially grown (Gd;Tm,Y)3(FeGa)50i2 garnet thin films // J. Appl. Phys. 1980. - v.51, N 6. - p.3333-3337.

142. Уханов Ю.И. Оптические свойства полупроводников. М.: Наука, — 1977. 366 с.

143. Атабекян P.P. Оптический эффект малых доз в радиационной физике твердого тела / P.P. Ата-бекян, В.Л. Винецкий, Р.А. Геворкян и др. // Письмо в ЖТФ; 1983, т.9, вып.23. с. 1448-1451.

144. Тимошин И.А. Методика определения показателя преломления пленочныхпокрытий / И.А. Тимошин, Г.В. Пантелеев // ОМП. 1976. - № 5. - с. 65-66.

145. Черемухин Г.С. Расчет оптических характеристик пленки / Г.С. Черемухин, Б.В. Кириенко Гурдин Е.К. // ОМП. 1976. - № 5. - с. 13-15.

146. Коновалова о.п. Определение оптических констант слабопоглощающих диэлектрических слоев на прозрачной подложке / О.П. Коновалова, И.И. Шаганов // ОМП. 1988. - № 8. - с. 3941.

147. Балабанова С.А., Жариков е.в., Лаптев в.в. и др. Показатели преломления редкоземельных галлиевых гранатов. Препринт ФИАН. - 1983. № 231. — 7 с.

148. Вертопрахов В.Н., Сальман е.г. Термостимулированные токи в Неорганических веществах. — Новосибирск: Наука, 1979. — 336 с.

149. Гороховатский ю.а., Бордовский г.а. Термоактивационная токовая спектроскопия высоко-омных полупроводников и диэлектриков. -М.: Наука, 1981. - 176 с.

150. Гороховатский Ю.А. Основы термополяризационного анализа. — М.: Наука. 1981. - 176 с.

151. Сазонов Ю.И., Гороховатский Ю.А. Математическое моделирование и экспериментальное исследование электрической релаксации в элементах микросхем. — М.: Изд-е МИЭМ, 1986. — с. 97-101.

152. А.С. № 1366872 СССР Емкостной датчик для измерения толщины напыляемой пленки / Ж.Г. Юхимюк, В.Г. Костишин, Б.П. Коман // № 1366872 СССР. -15.01.1988, Бюлл. № 2.

153. В.Х. Костюк, В.Г. Костишин, JI.M. Летюк и др. Исследование активных центров в феррит гранатовых пленках с цилиндрическими магнитными доменами методом термо-стимулнрованных токов // УФЖ. -1988. - т.ЗЗ, № 2. - с.261 - 263.

154. Ждан а.г. Определение параметров локальных центров по особым точкампроизводной от кривых термостимулированного возбуждения / а.г. Ждан, Н.А. Лушников // ФТП. — 1979. — т. 13,вып. 5.-с. 1003-1006.

155. Абрамович М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. -М.: Наука, 1979. -319 с.

156. Силин И.М. Дополнение к книге. Статические методы в экспериментальной физике. — М.: Атомиздат, 1979. - 319 с.

157. Батавин в.в., Концевой Ю.А., Федорович ю.в. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур. М.: Радио и связь, - 1985. — 264.

158. Воробьев Ю.В., Добровольский В.Н., Стриха В.И. Методы исследования полупроводников. К.: Выща школа, 1988. - 232 с.

159. Бибергаль А.В., Синицын В.И., Лещинский Н.И. Изотопные гамма установки. - М.: Атом-издат,- 1969.- 138 с.

160. Иванов В.И. Курс дозиметрии. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 399 с.

161. Радиационная дозиметрия / Под ред. Дж. Хайна и Т. Браунелла. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1958. - 758 с.

162. Костишин В.Г. Модификация свойств эпитаксиальных монокристаллических пленок ферритов-гранатов (YSmLuCa)3(FeGe)sOi2 воздействием у-квантов Со60. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. М, —1995. —196 с. ;,

163. А.С. СССР № 1612917 Устройство для получения униполярного коронного разряда / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, А.Н. Ануфриев, В.Х. Костюк, П.С. Костюк, М.Н. Шипко, Р.А. Ладанай / СССР № 1612917. 08.08.1990.

164. Патент США № 3.390.266 МКИ3 G03G15/02. 1968 г.

165. А.С. СССР № 945845 G03G15/02. 1982 г.

166. Патент РФ № 2050654 Устройство для получения униполярного коронного разряда / В.Г Костишин, Л.М. Летюк, Е.Ю. Ведяшкин / Патент РФ № 2050654. 20.12.1995. - Бюлл. № 35.

167. Костишин В.Г. Физика магнитных явлений в твердых телах, т. 2 / В.Г. Костишин и др.; Учебник для вузов. Техас : Изд-во СССС, США, 1996. - 212 с.

168. Hibiya Т., Hidaka Y., Suzuki K. Electrical properties and charge imbalance for Ca, Ge substituted garnet films grown by liguid - phase epitaxy from PbO — B20 fluxed metis //J. Appl. Phys/ - 1978. -v. 49. N5.-p. 2765-2769.

169. Шупегин M.JI. Разработка принципов регулирования наведенной коэрцитивности в ортофер-ритах и ферроганатах: Автореферат дисс. канд. физ.-мат.наук. -М.: МИСиС, — 1980. 20 с.

170. Pardavi Horvath М., Wigen Р.Е. The role of Fe4+ in the magnetic properties of charge - uncompensated YIG // 9 th International conference on microwave ferrites ICMF 88. Proceedings, September 19 - 23, 1988. Esztergom - Hungary. - p. 227-231.

171. Физические величины. Справочник. Под ред. И.Г. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энерго-Атомиздат, - 1991. - 1232 с.

172. Stacy W.T., Rooymans C.J. A crystal field mechanism for the noncubic magnetic anisotropy in garnet: oxygen vacancy ordering // Solid State Coramun. 1871. - v. 9. - p. 2005-2008.

173. Уханов Ю.И. Оптические свойства полупроводников. М.: Наука, 1977. 366 с.

174. Киреев С.П. Физика полупроводников. М.: Высшая школа, - 1969. - 590 с.

175. Костишин. В.Г. и др. Влияние коронного разряда на энергетический спектр глубоких уровней захвата в феррит-гранатовых пленках / В.Г. Костишин, В.Х. Костюк, Л.М. Летюк, М.Н. Шипко // Электронная техника. Сер. Материалы. —1987. — Вып. 4. - С. 32—34.

176. Находкин Н.Г., Вознюк В.В., Коваленко В.Ф. и др. Термодеполяризация железоиттриевого граната, легированного кремнием. ФТТ, 1984, т. 26, № 3. С. 918-920.

177. Larsen Р.К., Metselaar R. Electric and dielectric properties of polycrystalline yttrium iron garnet: space-charge-limited currents in an inhomogenous solid. Phys. Rew. В., 1977, v. 8, № 5. P. 20162025.

178. Larsen P.K., Metselaar R. Defects and electronic properties of YsFesO^. J.of Sol. Stat. Chem., -1975,-v. 12, № %.— P. 253-258.

179. Булатов М.Ф. Влияние состояния ионов и дефектов нестехиометрии на электромагнитные явления в ферримагнитных полупроводниках. Диссертация на соискание ученой степени доктора фнз.-мат. наук., М., 2005. 280 с.

180. Костишин В.Г. Влияние температуры роста на структуру и некоторые свойства эпитак-сиальных пленок YjFesOn / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк // Неорганические материалы. -1999. Т. 35, № 2. - С. 222-226.

181. Kostishyn V.G. Magnetic microstructure and properties of Y3Fe5Oi2 epitaxial films >vitn the various contents of Pb ions / V.G. Kostishyn, V.V. Medved, L.M. Letyuk / J. Magn. and Magn. Mater. 2000. - V. 215-216. - P. 519-521.

182. Костишин В.Г. Влияние ионов РЬ на магнитную микроструктуру и оптические свойства^ эпитаксиальных плёнок Y3FesOi2 / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк // Материалы Меяед. конф. «Физика электронных материалов». — Калуга. — 2002. С. 178.

183. Glass H.L., Elliot M.T. J. Cryst. Growth. 1974, v. 27, № 2. P. 253- 260.

184. Агеев A.H., Малых H.B., Руткин О.Г., Шер Е.С. Влияние свинца на оптические свойства эпитаксиальных пленок ферритов-гранатов. ЖТФ, 1983, Т. 53, в. 11. — С. 2249-2252.

185. Патент РФ № 2157576 Оптический способ контроля качества монокристаллнческих ферритов-гранатов / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, JI.M. Летюк, М.Н. Шипко / Патент РФ № 2157576. 10.10.2000. - Бюлл. № 28.

186. Патент РФ № 2206143 Способ определения концентрации ионов свинца в монокристаллических ферритах-гранатах / В.Г. Костншин, В.В. Медведь, JI.M. Летюк / Патент РФ;№ 2206143. -10.06.2003. Бюлл. № 116.

187. Балбашов A.M., Бахтеузов В.Е. Влияние примесей на спектры поглощения пленок Bi-содержащих гранатов. Журнал прикладной спектроскопии, — 1984. Т. 34. — С. 537 — 539.

188. Патент РФ № 2210835 Оптический способ контроля редкоземельных примесей в монокристаллических ферритах-гранатах / В.Г. Костишин, В.В. Медведь, Л.М. Летюк / Патент РФ № 2210835. -20.08.2003. Бюлл. № 23.

189. Маклецов A.A., Улманис У.А., Шлихта Г.А. Расчёты эффективного сечения образования смещенных атомов ударным механизмом при электронном, нейтронном и гамма облучении. — Салас-пилс, 1984. — 33 с. (Препринт АН Латв ССР, Институт физики. — ЛАФИ 065).

190. Гайтлер В. Квантовая теория излучения. М.: Изд-во иностранной литературы, 1956. - 491с.

191. Томпсон Н. Дефекты и радиационные повреждения в металлах. М.: Мир, - 1971. - 367с.

192. Mc.Kinley W.A., Feschbachn H. The coloumb scattering of relativistic electrons by nuclei // Phis. Rev. 1948.-v.74, № 12.-p. 1759-1763.

193. Oen O.S., Holmes D.K. Cross sections for atomic displacements in solids by gamma rays // J. Appl. Phys. 1959. - v.30, № 8. - p. 1289 - 1295.

194. Кинчин Г.Н., Пиз P.С. Смещение атомов в твёрдых телах под действием излучения / Г.Н. Кинчнн, Р.С. Пиз // Успехи физ. Наук. 1956. - т.60, № 4. - с.590-615.

195. Точечные дефекты в твёрдых телах / Под ред. Б.И. Болтакса, Т.В. Машовец, А.П. Орлова. — М.: Мир,-1979.-379 с.

196. Seitz F. On the disordering of solids by action of fast massive particles // Discussion Faraday Soc. -1949. v.5. — p. 271-307.

197. Clinard F.W., Hobbs L.W. Radiation effects in non-metals // Physics of radiation effects in crystals / Ed. by R.A. Johnson, A.N. Orlov. Amsterdam ect.: Elsevier Sci. Publ. - 1986. - p. 387 - 472.

198. Романов E.C. Гамма-резонансные исследования особенностей магнитной структуры и кати-онного распределения в тонких ферримагнитных плёнках. Диссертация на соискание учёной степени кандидата физ.-мат. наук. Казань, - 1988. - 164 с.

199. Исследование радиационных и зарядовых дефектов в магнитооптических структурах. Отчет по теме № 336006 (заключительный) / МИСиС. Ответственный исполнитель Костишин В.Г., -1992. -75 с.

200. Костишин В.Г. и др Влияние технологических факторов на образование генетических и радиационных дефектов в эпитаксиальных феррит-гранатовых пленках (YSmLuCa)3(FeGe)5Oi2 / В.Г. Костишин, JI.M. Летюк, В.А. Мызина, С.Х. Батыгов, В.В.

201. Медведь // Известия вузов. Цветная металлургия. —1996. — № 4. — С. 61—66.i

202. Kostishyn V.G. Mossbauer conversive spectroscopy of radiation defects in gamma — irradiated magnetic garnets / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shipko, V.D. Fedoriv ii J. Magn. and Magn. Mater. -1996. V. 160. - P. 361-362.

203. Костишин В.Г. Зарядовая компенсация гранатов при радиационном воздействии / В.Г. Костишин, JI.M. Летюк, А.Т. Морченко // Всесоюзная конф. «Современные проблемы физики и её приложений». Москва. - 1990. - С. 22.

204. Жураковский Е.А., Киричок П.П. Электронные состояния в ферримагнетиках. — Киев: Науко-ва думка, 1985. -280 с.

205. Башкиров Ш.Ш., Ивойлов Н.Г., Чистяков В.А. Температурная зависимость комбинированного сверхтонкого взаимодействия в иттриевом феррите-гранате. ФТТ, — 1971, № 3. — С. 689-692.

206. Белозерский Г.Н., Химич Ю.П., Яковлев Ю.М. Изучение магнитной анизотропии штриевых железных гранатов методом ЯГР. ФТТ, 1972, т. 14, № 4. - С. 1164-1168.

207. Kostishyn V.G. Mossbauer conversive spectroscopy of radiation defects in gamma-irradiated magnetic garnets / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shypko, V.D. Fedoriv // Abstracts. Soft Magnetic Materials Conference (SMM 12). Cracow. -1995. - P. 145.

208. Костишин В.Г. и др. Мессбауэровская спектроскопия радиационных дефектов в гаммаоблученных эпитаксиальных ферритах-гранатах / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, М.Н.i

209. Шппко, В.Д. Федорнв // Материалы V Меяед. коиф. по физике и технологии тонких плёнок, Часть 1. Ивано-Франковск. -1995. - С. 109.

210. Сугак Д.Ю. Радиационно-стимулированные изменения свойств гранатов: Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук. — Львов, 1989, 179 с.

211. Шевчук В.Н. Фотоэлектрические и термоактивационные процессы в галлий содержащих гранатах: Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук. Львов, - 1988, 161 с.1. О+

212. Pardavi-Horvath М., Foldvari I., Fellegvari I. et al. Spectroscopic Properties of Ca Dopped GGG // Phys. Status Solidi A. 1984. V. 84. - P. 547-553.

213. Адрианов Д.Г., Доломанов Л.А., Овсянникова H.B. и др. Оптические свойства галлий-гадолиниевых гранатов с кальцием и магнием // Сб. науч. Тр. «Гиредмет». Т. 129. С. 136-139.

214. Матковский А.О., Сугак Д.Ю., Чегиль И.И. и др. Влияние примесей на спектроскопические свойства редкоземельных галлиевых гранатов. Минералогический сборник. — 1989. № 43, вып. 2.-С. 38-47.

215. Dexter D.L. Absorption of Light by Atoms in Solids. Phys. Rev. 1956. v. 101, № 1. -P. 48-55.

216. Костишин В.Г. и др. Радиационные центры окраски в монокристаллах Gd2.6Cao,4Mgo.25Zro.65Ga4.iOi2.B.r / Костишин, Л.М. Летюк, О.Е. Бугакова, Е.Р. Сендерзон// Неорганические материалы. —1997. — Т. 33, №7 С. 853-857.

217. Костишин В.Г. Радиационный контроль кристаллов-подложек для эпитаксиальных феррит-гранатовых пленок / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, О.Е. Бугакова // Физика и химия обработки материалов. —1996. — № 3. — С. 5-7.

218. Kostishyn V.G. Radiation control of crystal substrates for epitaxial ferrite-garnet films / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, O.E. Bugakova // Abstracts of the Advanced Materials and Processes. Third Russian-Chinese Simposium. Kaluga. -1995. - P. 116.

219. Костишин В.Г. Явления электропереноса в кристаллах Gd2.6Cao.4Mgo.25Zro.65Ga4.1O12 / В.Н.Шевчук, В.Г. Костишин, О.Е. Бугакова // Неорганические материалы. — 2000. Т. 36, № 11.-С. 1369-1373.

220. Pardavi-Horvath M., Osvay M. Thermoluminescent Properties of Gadolinium Gallium GarnetCrys-tals Containing Ca Impurity. Phys. Status Solidi A. 1983. V. 80, № 2. - P. К 183-K 185.

221. Крутова Л.И., Кулагин H.A., Сандиленко B.A. и др. Электронное состояние и позиции ионов хрома в кристаллах гранатов. ФТТ. — 1989. Т. 31, № 7. С. 170-175.

222. Hartmann Е., Kovacs L., Parts J. Electrical Conductivity of Gadolinium-Gallium Garnet (GGG). Phys. Status Solidi A. 1984. v. 86. № 1. - P. 401-405.

223. Bernhardt H. The Manganese-Induced O" Centres in Yttrium Aluminium Garnet. Phys. Status Solidi B. 1978. - v. 37, № 2. - P. 445-448.

224. Bernhardt H. Bound Polarons in YAG Crystals. Phys. Status Solidi B. 1978. v. 87, № 1. - P. 213219.

225. Жариков E.B. Редкоземельные скандиевые гранаты: вопросы материаловедения. Труды ИОФАН. 1990. т. 26. - С. 50-78.

226. Lai К., Jhaus Н.К. Study of Gadolinium Garnet Single Crystals. Indian J. Phys. A. 1978. v. 52. № 5.-P. 433-439.

227. Носенко A.E. Особенности кинетики фотодеполяризации кристаллов»гадолиний галлиевого граната / А.Е. Носенко, В.Н. Шевчук // УФЖ. 1990. т. 35, № 11. - С. 1704-1707.

228. Носенко А.Е. Термостимулированная деполяризация и дефектная структура монокристаллов Gd3Ga50i2 / А.Е. Носенко, В.Н. Шевчук, А.В. Гальчинский // ФТТ. 1987. т. 29, №2. - С. 620622.

229. Sturge M.D., Le Graw R.C., Pierce R.D. et all. Growth-induced magnetic anisotropy of epitaxial films of mixed garnets Europium. Phys. Rew. B. 1973. v. 7. - P. 1070-1075.

230. Callen H. Growth-induced anisotropy in garnet with mixed diamagnetic rare-earth ions: Y3. xLuxFe50i2 • J. Appl. Phys. 1974, v. 45, № 5. P. 2348-2350.

231. Келдыш JI.B. О влиянии сильного электрического поля на оптические характеристики непроводящих кристаллов / Л.В. Келдыш // ЖЭТФ, 1958, т. 34, вып. 5. - С. 1138-1141.

232. Фистуль В.И. Введение в физику полупроводников. М.: Высшая школа, -1975. — 269 с.

233. Костишин В.Г. Влияние обработки в коронном разряде на форму петли гистерезиса эпитаксиальных пленок Bi-содержащих ферритов-гранатов / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк // Журнал технической физики. -1995. Т. 65. - Вып. 7. - С. 179-183.

234. Kostishyn V.G. Infuence of corona discharge on tye hysteresis loop of magnetic garnet films / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shipko, A.G. Kirpenko // J. Magn. and Magnet. Mater. — 1996. V. 160. - P. 363-364.

235. Kostishyn V.G. Influence of corona discharge on hysteresis loop of magnetic garnet films / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shypko, A.G. Kirpenko // Abstracts. Soft Magnetic Materials Conference (SMM 12). Cracow. -1995. - P. 146.

236. Kostishyn V.G. Effect of Corona Discharge of Low Energy Jons on Structure and Properties of Magnetoelectronic Materials / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, M.N. Shipko -// JEEE Transactions on Magnetics. 1996. - V. 32, № 2. - P. 552-554.

237. Kostishyn V.G. Use of corona electret state in Bi-containing ferrite-garnet heterokompositions for thermomagnetic data recording / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk // J. of Magn. and Magn. Mater. 2003. - V. 254-255. - P. 556-558.

238. Костишин В.Г. и др. Модифицирование свойств эпитаксиальных ферритов-гранатов под воздействием у-облучения и коронного разряда / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, А.Т.

239. Морченко, М.Н. Шппко // Тез. докл. XII Всесоюзной школы-семннара «Новые магнитные материалы микроэлектроники», Часть 1. Новгород. - 1990. - С. 28.

240. Губкин А.Н. Электреты. -М.: Наука, 1978. 192 с.

241. Legg G.J., Lanchester Р.С. Electrostriction and magnetoelectric effect in YIG. J. Phys. C: Solid State Phys., 1980, v. 13, № 35. - P. 6547-6551.

242. Троицкий О.А., Розно А.Г. Электропластический эффект в металлах. ФТТ, 1983, т. 25, № 10. -С. 203-210.

243. Туров К.П., Гусак A.M. Взаимная диффузия во внешнем электрическом поле с учетом неравновесных вакансий / К.П. Туров, A.M. Гусак // ФММ, 1981, т. 52, № 3. - С. 601- 605.

244. Суздалев И.П. Динамические эффекты в гамма-резонансной спектроскопии. М.: Атомиздат, — 1979.- 192 с.

245. Башкиров Ш.М., Лебедев В.Н. Влияние тепловых колебаний ковалентно-заселенной 4S-оболочки иона Fe3+ на параметры ЯГР-спектров. ФТТ, 1977, т. 19, № 11. - С. 3233-3238.

246. Башкиров Ш.Ш. Влияние оптического излучения на параметры мессбауэровских спектров полупроводников / Ш.Ш. Башкиров, А.Б. Либерман, В.В. Парфенов // Письма ЖЭТФ, 1990, №9.-С. 486-488.

247. Tucciarone A. and De Gasperis P. Electrical properties of iron garnet films. Thin Solid Films, 1984, v. 114.-P. 109-134.

248. Кричевцов Б.Б., Павлов B.B., Писарев P.В. Гигантский линейный магнитоэлектрический эффект в пленках ферритов-гранатов. Письма в ЖЭТФ, т. 49, вып. 8. — С. 466-469.

249. Tabor W.J., Bobeck А.Н., Vella-Coleiro G.P. et all. A new Type of cylindrical magnetics domains (bubble isomers). Bel. System Techn. J., 1972, v. 51, № 6. P. 1427-1431.

250. Kostishyn V.G. Hard bubble suppression in (Ca, Ge)-substituted magnetic epigarnets by high-dose gamma-irradiation / V.G. Kostishyn, L.M. Letyuk, A.G. Kirpenko, A.T. Morchenko, M.N. Shipko // J. Magn. and Magnet. Mater. -1996. V. 160. - P. 365-366.

251. Патент РФ № 2073934 Способ обработки эпитаксиальных феррит-гранатовых пленок. В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, А.Т. Морченко, А.Г. Кириенко, М.Н. Шипко / Патент РФ № 2073934. 20.02.1997. - Бюлл. № 5.

252. Летюк Л.М., Морченко А.Т., Захаров Н.А. Материаловедение ферритов. Учебное пособие для студентов специальности 0643. М.: МИСиС, 1986. 125 с.

253. Костишин В.Г. Влияние обработки в коронном разряде на параметры ячеистых структур для магнитооптического транспаратнта / А.Н. Ануфриев, В.Г. Костишин // Письма в ЖТФ. -1989. Т.15. - Вып. 13. - С.1-5.

254. Клин В.П., Нам Б.П., Соловьев А.Г. и др. Ячеистые структуры для управляемого магнитооптического транспаранта. Электронная техника, сер. Материалы, 1981, вып. 5 (154). — С. 20-22.

255. Клин В.П., Нам Б.П., Павлов В.Т. и др. Магнитооптические структуры для управляемого транспаранта, полученные методом локального снижения намагниченности. Электронная техника, сер. Материалы, 1981, вып. 12 (161). С. 19-21.

256. Майклджон У.М. Магнитооптическая запись. ТИИЭИР, 1986, т. 74, № 11. С. 112-125.

257. Патент РФ № 2093922 Оптический способ контроля качества кристаллов со структурой граната / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, Е.А, О.Е. Бугакова, Е.А. Ладыгин, А.М. Мусали-тин / Патент РФ № 2093922. 20.10.1997. - Бюлл. № 29.

258. Патент РФ № 2081949 Способ окрашивания вставок из ювелирных камней на основе оксидных кристаллов / В.Г. Костишин, Л.М. Летюк, Е.А, О.А. Бузанов, О.Е. Бугакова / Патент РФ № 2081949. 20.06.1997. - Бюл. № 17.