ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ И МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ РУТИЛА (TiO), ИМПЛАНТИРОВАННОГО ИОНАМИ ЖЕЛЕЗА С ВЫСОКИМИ ДОЗАМИ // Ученые записки КФУ. Физико-математические науки 2010 N3

Abstract

Монокристаллические (100)- и (001)-пластинки TiO структуры рутила были имплантированы (подвергнуты облучению) ионами железа с энергией 40 кэВ при высокой дозе облучения $1.5 х 10ион/см. Структурные и магнитные свойства поверхностного слоя рутила, модифицированного ионным облучением, были изучены методами сканирующей электронной микроскопии и индукционной магнитометрии. В результате высокодозной имплантации исходно прозрачные пластинки TiO приобретают серый оттенок с сильным металлическим блеском, обусловленный формированием наночастиц металлического железа в облученном поверхностном слое рутила. Магнитные измерения показывают, что имплантированные железом образцы являются ферромагнитными при комнатной температуре. Наведенный в диамагнитной матрице рутила ферромагнетизм проявляет как анизотропию формы <<легкая>> плоскость, характерную для тонких ферромагнитных пленок, так и магнитную кристаллографическую 2- и 4-кратную анизотропию в плоскости (100)- и (001)-пластинок соответственно. Последнее указывает на то, что синтезированные ионной имплантацией наночастицы железа когерентно встроены в тетрагональную кристаллическую структуру рутила.