Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (3), 340–345
Preparation, structure and magnetic properties of the nanostructural Ni@C films obtained by magnetron deposition
Rostyslav V. Shalayev – Galkin Donetsk Institute for Physics and Engineering, Donetsk, Russia; sharos@donfti.ru
Victor N. Varyukhin – Galkin Donetsk Institute for Physics and Engineering, Donetsk, Russia; director@donfti.ru
A. I. Linnik ,
Vladimir V. Syrotkin – Galkin Donetsk Institute for Physics and Engineering, Donetsk, Russia; vladir.52@mail.ru
S. A. Kostyrya
Corresponding author: Rostyslav V. Shalayev, sharos@donfti.ru
PACS 81.15.Gh, 52.40.Hf, 81.07.-b
DOI 10.17586/2220-8054-2024-15-3-340-345
ABSTRACT Three series of films were obtained by magnetron sputtering of the composite C-Ni target with different ratios C/Ni (vol.%) = 60/40; 40/60; 30/70. The effect of the substrate temperature on the structure and the size of film-forming nickel nanocrystallites with a carbon shell was studied with using X-ray diffraction analysis. The cluster nature of film deposition on the growth surface was established by using atomic force microscopy. The saturation magnetization of nickel nanoparticles 4πMS was measured by the inductive-frequency method and the substrate temperature dependence was studied. It has been shown that the films with a high carbon content exhibit magnetism only when deposited on hot substrates. The films with the minimum carbon concentration exhibit ferromagnetic behavior even when deposited on a relatively cold substrate.
KEYWORDS magnetron deposition, nucleation processes, nanoclusters, saturation magnetization
FOR CITATION Shalayev R.V., Varyukhin V.N., Linnik A.I., Syrotkin V.V., Kostyrya S.A. Preparation, structure and magnetic properties of the nanostructural Ni@C films obtained by magnetron deposition. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (3), 340–345.
[In Russian] Р.В.Шалаев, В.Н.Варюхин, А.И.Линник, В.В.Сироткин, С.А.Костыря
Низкотемпературное магнетронное осаждение наноструктурных пленок Ni-C: синтез, структура и магнитные свойства
УДК 538.975, 539.234, 537.622
АННОТАЦИЯ Три группы пленок с соотношением C/Ni=30/70; 40/60; 60/40 (об.%) были выращены методом магнетронного распыления композитной мишени Ni-C. Методом атомно-силовой микроскопии (AFM) установлена кластерная природа осаждения пленок на поверхности подложки. Рентгеновский анализ трех групп пленок позволил изучить влияние температуры подложки на структуру и размер никелевых нанокристаллитов с углеродной оболочкой, которые образуют пленку. Индуктивно-частотным методом измерена намагниченность насыщения 4πMS наночастиц никеля и исследована ее зависимость от температуры подложки. Показано, что пленки с минимальной концентрацией углерода обладают ферромагнетизмом при осаждении непосредственно на холодную подложку. Пленки с повышенной концентрацией углерода проявляют магнетизм при осаждении только на горячие подложки.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА нанокластеры, магнетронное нанесение, процессы нуклеации, намагниченность насыщения
