Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow ДИФРАКЦИОННЫЙ СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Методы исследования магнитных свойств

Методы исследования магнитных материалов при помощи рентгеновского синхротронного излучения можно подразделить на эксперименты по рассеянию либо по поглощению СИ, с использованием как линейной, так и круговой поляризации фотонов. Для практических применений представляют интерес тонкие магнитные пленки, получаемые в сверхвысоком вакууме, которые необходимо исследовать in situ, поэтому современные установки дополняются также вакуумными камерами для приготовления и исследования тонкопленочных образцов.

Рентгеновская дифракция в настоящее время превратилась в наиболее мощный метод исследования структуры тонких пленок и многослойных структур, обеспечивающий высокое разрешение в ?-пространстве. Стандартный трехосный дифрактометр снабжен высококачественными монохроматором и анализатором (обычно монокристаллы Ge или Si). Типичное современное разрешение переданного волнового вектора примерно 0.002 нм или выше, что позволяет изучать особенности в рассеянии фотонов, обусловленные корреляциями в структуре с характерными масштабами от 1 до 103 нм. Анализ поляризационных зависимостей сечения рассеяния в нерезонансном случае позволяет определить фурье-об- разы орбитального и спинового магнитных моментов по отдельности [12].

В резонансном режиме рентгеновского рассеяния энергия падающих фотонов варьируется в окрестности края поглощения. Наибольшие эффекты резонансного усиления сечения рассеяния достигаются вблизи L- и М-краев. Для редкоземельных металлов ?-край поглощения легко доступен в окрестности энергий 8 кэВ. Для актинидов М-край поглощения лежит вблизи 3.7 кэВ, что позволяет проводить дифракционные эксперименты. Для переходных элементов ?-край лежит ниже 1 кэВ. Большое резонансное усиление магнитного рассеяния фотонов позволило изучать магнитную структуру более широкого класса материалов, чем предполагалось после первых экспериментов на моноатомных веществах. Позднее была показана возможность исследования сплавов, магнитных сверхструктур и поверхностей [12].

Спектры магнитного кругового дихроизма могут изучаться различными способами (рис. 11.4). Спектры поглощения могут быть получены путем измерения прошедшего или отраженного потока у-квантов или определены косвенно из измерения скорости распада дырки, созданной на внутренней оболочке. В последнем случае можно измерять спектры как флуоресценции, так и фотоэмиссии. Полный выход фотоэмиссии измеряется по величине фототока, а парциальный с помощью энергоанализатора электронов. Разным методам соответствует разная глубина сбора информации: спектры флуоресценции формируются в слоях толщиной —100 нм и дают информацию, соответствующую объемному материалу, а спектры фотоэлектронов определяются глубиной вылета фотоэлектронов (не более 10 нм) и являются поверхностночувствительными.

Геометрия пяти различных способов исследования спектров магнитного кругового дихроизма образца с намагниченностью М

Рис. 11.4. Геометрия пяти различных способов исследования спектров магнитного кругового дихроизма образца с намагниченностью М. Падающий поток 1,„с может быть использовал для нормирования прошедшего потока отраженного потока 1ге/1, общего выхода электронов 1,еу, парциального выхода флуоресценции 1,у и парциального выхода электронов 1реу [12].

Спектр магнитного кругового дихроизма представляет собой разность спектров поглощения для двух направлений момента фотона, параллельного и антипараллельного спину электрона. Вместо изменения направления поляризации более удобным на практике оказался способ перемагничивания образца за счет инверсии направления магнитного поля. Спектры магнитного кругового дихроизма для магнитных материалов были получены сначала в области жесткого рентгеновского излучения, а потом в области мягких.

С примерами использования различных вариантов рентгеновской магнитооптики можно ознакомиться в обзоре [12].

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>