Взаимосвязь условий электролиза и состава магнитного слоя в слоистых наноструктурах Cu/ (Co+Cu) и Cu/ (Ni+Cu)
Диссертация
С помощью электрохимической микрогравиметрии и разработанной инверсионно-волтьамперометрической методики анализа состава магнитных слоев (Со+Си) и (№+Си) впервые дана количественная оценка вклада побочных реакций в процессе осаждения многослойных наноструктур (Си/(№+Си) и Си/(Со+Си) из ацетатного, сульфаматного и сульфосалицилатного электролитов, а также получены парциальные поляризационные… Читать ещё >
Список литературы
- Точицкий Т.А., Федосюк В. М., Дмитриева А. Э., Касютич О. И. О механизме формирования структуры электролитически осажденных пленок неоднородных сплавов медь-кобальт // Электрохимия -1996 -Т.32, № 11 С.1389−1393.
- Lashmore D. S. and Dariel М. P. Electrodeposited Cu-Ni textured superlat-tices // J. Electrochem. Soc. -1988. -Vol. 135, N. 5. -P. 1221.
- Ross C.A. Electrodeposited Multilayer Thin Films// Annu.Rev.Mater. Sci. -1994. -V.24. -P.159−188.
- Йелон А. //Физика тонких пленок. Под ред. Франкомба М. Х., Гофмана Р. У. М.: Мир, 1973. Т. VI. С. 228.
- Овчинников С.Г. Использование синхротронного излучения для исследования магнитных материалов// Успехи физических наук. -1999. -Т. 169, № 8 -С.869−887.
- Binasch G., Grunberg P., Saurenbach F., and Zinn W. Enhanced magnetoresis-tence in layered magnetic structures with antiferro-magnetically interlayer exchange// Phys. Rev. B. -1988. -V. 39. -P. 4828−4830.
- Baibich M. N., Broto J. M., Fert A., Nguyen Van Dau F., Petroff F., Etienne P., Creuzet G., Friederich A., and Chazelas J. Giant magnetoresistence of (001) Fe/(001)Cr magnetic superlattice // Phys. Rev. Lett. 1988. -Vol. 61. -P. 24 722 475.
- Goldman L.M., lanpainB.B. and Spaepen F. Short wavelength compositionally modulated Ni/Ni-P films prepared by electrodeposition // J.Appl.Phys. -1986. -V.90. -P. 13 74.
- Brenner A. Electrodeposition of alloys: Principles and Practice.- New York: Academic, 1963.
- Tench D.M. and White J.T. A New Periodic Displacement Method Applied to Electrodeposition of Cu-Ag Alloys // J. Electrochem. Soc. -1992. -V.139. -P.443−446.
- Yahalom J., Zadok O. Formation of composition-modulated alloys by electrode-position // J. of Mater. Sci. -1987. V.22. -P.499−503.
- Перельман Ф.М., Зворыкин А. Я. Кобальт и никель.- М.?Издательство «Наука», 1975 г.-216 с.
- Parkin S.S.P., Bhadra R., Roche K.P. Oscillatory magnetic exchange coupling through thin copper layers // Phys. Rev. Lett. -1991. V. 66. -P. 2152.
- Schwarzacher W. and Lashmore D.S. Giant magnetoresistance in electrodepos-ited films // IEE Trans. Mag. 1996. -V. 32. -P. 31.
- Alper M., Schwarzacher W., Lane S.J. The effect of pH changes on the giant magnetoresistance of electrodeposited superlattices // J. Electrochem. Soc. -1997. -V.144.-P.2346.
- Lenczowski S.K., Schonenberger C., M. Gijs M.A., W.J.M. de Jonge. Giant magnetoresistance of electrodeposited Co/Cu multilayers/ JMMM 148. -1995. 455 465.
- Parkin S.S.P. Systematic Variation of the strength and oscillation period of indirect magnetic exchange coupling through the 3d, 4d, and 5d transition metals// Phys. Rev. Lett. -1991. -V. 67. -P. 3598−3601.
- Parkin S.S.P., More N., Roche K.P. Oscillations in exchange coupling and magnetoresistance in metallic superlattice structures: Co/Ru, Co/Cr, and Fe/Cr.
- Phys. Rev. Lett. -1990. -V. 64. -P. 2304−2307.
- Parkin S.S.P., Li Z.G., Smith D.J. Giant magnetoresistance in antiferromagnetic Co/Cu multilayers// Appl.Phys. Lett. -1991. -V.58. -P.2710−2712.
- Parkin S.S.P., Mauri D. Spin engineering: direct determination of the Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida far-field range function in ruthenium.// Phys. Rev. -1991. -V. 44.-P. 7131−7134.
- Добровицкий B.B., Звездин A.K., Попков А. Ф. Гигантское магнитосо-противление, спин-ориентационные переходы и макроскопические квантовые явления в магнитных наноструктурах //Успехи физических наук.- 1996. -Т. 166, № 4. -С.439−447.
- Alper М., Attenborough К., Hart R.,.Lane S. J, Lashmore D.S., Younes С., Schwarzacher W. Giant magnetoresistance in electrodeposited superlattices // Appl.Phys. Lett. 1993. -V.63. -P.2144.
- Alper M., Aplin P. S, Attenborough K., Dingley D.J., Hart R., Lane S.J., Lashmore D.S., Schwarzacher W. Growth and characterization of electrodeposited Cu/Cu-Ni-Co alloy superlattices // JMMM. -1993. V.126. -P.8−12.
- Hua S.Z., Lashmore D.S., Salamanca-Riba L.G., Schwarzacher W., Swartzen-druber L.J., McMichael R.D., Bennet L.H., Hart R. Composition modulation in ferromagnetic layer in Ni-Co (Cu)/Cu multilayer// J.Appl.Phys. 1994. — V.76. -P.6519.
- Ueda Y., Hataya N., Zaman H. Magnetoresistence effect of Co/Cu multilayer film produced by electrodeposition method // JMMM. -1996. -V.156.-P.350−352.
- Weihnacht V., Peter L., Toth J., Padar J., Kerner Zs., Schneider C.M., and Ba-konyi I. Giant magnetoresistance in Co-Cu/Cu multilayers prepared by various electrodeposition control modes // J. Electrochem.Soc.-2003.-V.150.-P.507−515.
- K.D. Bird и M. Schlesinger. Giant magnetoresistance in electrodeposited Ni/Cu and Co/Cu multilayers.// / J. Electrochem.Soc. -1995. -V.142. -L65-L66.
- Chassaing E. Effect of organic additives on the electrocrystallization and the magnetoresistance Co/Cu multilayers // J. Electrochem.Soc. -2001. -V.148. -P. 690−694.
- Jyoko, S. Kashiwabara, Y.Hayashi. Preparation of giant magnetoresistance Co/Cu multilayers by electrodeposittion // J.Electrochem. Soc. -1997. -V.144. L5-L8.
- Едигарян A.A., Лубнин E.H., Полукаров Ю. М. Электроосаждение многослойных пленочных структур никель-хром из сульфатно-оксалатных электролитов //Электрохимия. -2001. -Т.37. С.833−837.
- Cziraki A., Gerocs I., Fogarassy В., Arnold В., Reibold М., Wetzig К., Toth-Kadar Е., Bakonyi I. Correlation of microstructure and giant magnetoresistance in electrodeposited Ni-Cu/Cu multilayers // Z.Metallkd. -1997. V.88. -P.781−789.
- Demenko A.V., Masliy A.I., Boldyrev V.V. Electrochemical deposition of Cu/Ni multilayers of nanometric thickness on GaAs. J. Mater. Synthesis and Processing. -1995. -V.3. -P.303−306.
- Schwarzacher W., Attenborough K., Michel A., Nabiyouni G., Meier J.P. Electrodeposited Nanostructures // J. Magn. Magn. Mater. -1997. -V. 165.- P.23−29.
- E.Chassaing, A. Morrone and J.E.Schmidt. Nanometric Cu-Co multilayers electrodeposited on indium-tin oxide glass// J. Electrochem.Soc. -1999. -V.146. -P. 1794−1797.
- Kazarinov V.E., Lykovtsev V.P., Dribinskii A.V., Borovkov V.S. Electrochemical methods for analysis of the thickness of thin alternating metal layers // J.Electroanalyt. Chem. -1995. -V.396. -P. 197−201.
- Bruckenstein S., Shay M. Experimental aspects of using quartz microbalance in solution //J. Appl. Electrochemistry 1985. — V.30. — P. 1295−1301.
- Schumacher R., Borges G., Kanazawa K.K. The quartz microbalance: a sensitive tool to probe surface reconstructions on gold electrodes in liquids// Surface Sci. -1985.-V.16 N1.-P.621−626.
- Buttry D.A., Ward M. D Measurement of interfacial processes at electrode surfaces with the electrochemical quartz crystal microbalance// Chem.Rev. -1992. -V.92. N6. -P.1355−1379.
- Gordon J. Application of an electrochemical quartz crystal microbalance to a study of the anodic deposition of Pb (>4 and Bi-Pb04 films on gold electrodes// J.Electrochem.Soc. -1994.-V.141- N3.- P.652−660.
- Despic A.R. and Jovic V.D. Electrochemical Formation of Laminar Deposits of Controlled Structure and Composition // J. Electrochem. Soc. -1987. -V.134. -P.3004−3011.
- Roy S. Electrodeposition of compositionally modulated alloys by a electrode-position-displacement reaction method// Surface and Coating Technology. -1998. -V.105. -P.202−205.
- Roy S., Matlosz M., Landolt D. Effect of Corrosion on the Composition of Pulse-Plated Cu-Ni Alloys //J. Electrochem. Soc. 1994. -V.141. -P.1509−1517.
- Roy S., Landolt D. Effect of Off-time on the Composition of Pulse-Plated Cu-Ni Alloys// J. Electrochem.Soc. -1995. V.142. — P.3021
- Bradley P.E., Roy S., Landolt D. Pulse-plating of copper-nickel alloys from a sulfamate solution // J.Chem.Soc., Faraday.Trans. -1996. -V.92. -P.4015−4019.
- Roy S., Landolt D. Determination of the practical range of parameters during reverse-pulse current plating.// J. of Applied Electrochemistry. -1997. -V.27. -P.299−307.
- P.E. Bradley h D. Landolt. Pulse-plating of copper-cobalt alloys.// Electrochem. Acta. -1999. -V.45. -P. 1077−1087.
- Shima M., Salamanca-Riba L.G. and MoffatT.P. Dissolution dynamics of artificially structured materials// Electrochem. and Solid-State Letters. -1999. -V.2.1. Р.271−274.
- S.M.S.I.Dulal, E.A.Charles and S.Roy. Dissolution from electrodeposited copper-cobalt-copper sandwiches.//! of Applied Electrochemistry. -2004. -V.34. -P.151−158.
- Kelly J.J., Cantony M., Landolt D. Three-dimentional structuring of electrode-posited Cu-Co multilayer alloys// J.Electrochem. Soc. -V.148. 2001. -P.620−626.
- Zhang J., Moldovan M., Young D.P., and Podlaha EJ. Electrochemical inspection of electrodeposited giant magnetoresistance CoNiCu/Cu multilayer films//J. Electrochem.Soc. -2005. -V.152. -P.626−630.
- Yuang Q. and Podlaha E.J. Selective etching of CoFeNiCu/Cu multilayers// J. of Applied Electrochemistry. -2005. -V.35. -P.l 127−1132.
- Peter L., Cziraki A., Pogany L., Kupay Z., Bakonyi I., Uhlemann M., Herich M., Arnold В., Bauer T. And Wetzig K. Microstructure and giant magneto-resistance of electrodeposited Co/Cu multilayers // J. Electrochem. Soc. -2001. -V.148. -P. 168.
- Поветкин B.B., Девяткова O.B., Захаров M.C., Лучкин А. В. Инверсионно-вольтамперометрическое изучение взаимодействия элементов в электрооса-жденных системах меди с другими металлами подгруппы железа. //Электрохимия. -1999. -Т.35. -С.1146−1148.
- Гамбург Ю.Д. Электрохимическое осаждение сплавов с модулированным по толщине составом. Обзор проблемы //Электрохимия. -2001. -Т.37. -С.686−692.
- Podlaha E.J., Bonhote С., Landolt D. A mathematical model and experimental study of the electrodeposition of Ni-Cu alloys from complexing electrolytes // Electrochimica Acta. -1994. -V.39. -P.2649−2657.
- Gabrielli C., Keddam M., and Torresi R. Calibration of electrochemical quartz crystal microbalance// J. Electrochem. Soc. -1991. -Vol. 138, No.9. P.2657−2660.
- Габриэлли К., Кедам М. Применение одновременного анализа данных пе-ременнотоковой кварцевой микрогравиметрии и импедансной спектроскопии в исследовании электрохимической кинетики // Электрохимия. -1993. -Т.21.-С.1190−1193.
- Sauerbrey G. Verwendung von Schwingquarzen zur Wagung dunner Schichten und zur Mikrowagung // Z. Physik. 1959. -V.155. -P.206.
- Зелинский А.Г., Бек Р.Ю. Твердый электрод с обновляемой путем среза поверхностью // Электрохимия. -1985. Т.21. -С.66−70.
- Клетеник Ю.Б., Александрова Т. П. Субмикронная регенерация поверхности твердых индикаторных электродов. Металлические электроды // ЖАХ. -1997. -Т.52, № 7. -С.752−755.
- Тарасова В.А., Клетеник Ю.Б.Инверсионная вольтамперометрия меди на обновляемом графитовом электроде//Заводская лаборатория. -1997. -№ 8-С.7.
- L.J. van der Pauw. //Philips Res.Repts. -1958. -V.13. P. l
- Харкац Ю.И. Миграционные токи в электрохимической кинетике./ Итоги науки и техники. ВИНИТИ, сер. электрохимия. 1991. — Т.38. — С.144.
- Харкац Ю.И. К теории эффекта депрессии миграционного тока в электрохимических системах // Электрохимия. -1999. Т.35. -С.1119.
- Бек Р.Ю., Шураева Л. И., Кирюшов В. Н., Скворцова Л. И. Связь закономерностей накопления металла при электроосаждении в высоковольтном режиме с константой диссоциации кислоты фона // Электрохимия. -2000. -Т.36. -С.77−80.
- Бек Р.Ю., Цупак Т. Е., Нгуен Зуй Ши, Бородихина Л. И. Особенности массо-переноса в ацетатных растворах никелирования // Электрохимия. -1985. -Т.21. -С.1190−1193.
- Бек Р.Ю., Шураева Л. И. Роль эффектов миграции и комплексообразования при никелировании. 2. Хлоридные растворы // Сиб.хим.журн. (Изв. СО РАН). -1992. -Вып.З. -С.80−83.
- Stability Constants. P. l .Organic Ligands/Compiled by J.Bjerrum. London.-1957.
- Ортега Д.Ж., Рейнболдт В. Итерационные методы решения нелинейных систем уравнений со многими неизвестными. -М.: Мир, 1975. -С. 180.
- Березина С.И., Сагеева P.M., Абдрахманова Л. А., Музеев И. Х. Влияние кислотности раствора на механизм электрохимического восстановления аква-комплексов Ni из сульфаматных электролитов // Электрохимия. -1977. -Т.13, № 12. -С.1900.
- Golognitsky D., Gudin N.V., Volyanuk G.A. Study of Nickel-Cobalt Alloy Elec-trodeposition from a Sulfamate Electrolyte with Different Anion additives // J. Electrochem. Soc. -2000. -V.147, Nol 1. P.4156 -4163.
- Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. M.: Химия, 1979. -С.325.
- Шураева Л.И., Бек Р.Ю., Скворцова Л. И. Влияние перемешивания на скорость осаждения металла при высоковольтном режиме // Электрохимия. -1999. -Т.35. -С.649−652.
- Van Zee J., Newman J. Electrochemical Removal of Silver Ions from Photographic Fixing Solutions Using a Porous Flow-Through Electrode// J.Electrochem.Soc. -1977. -V.124. -P.706.
- Banks C.V. and Singh R.S. Composition and stability of some metal-5-sulphosalicylate complexes // J. Inorg. Nucl.Chem. 1960. -V.15. — P.125−132.
- Брайнина X.3., Нейман Е. Я., Слепушкин B.B. Инверсионные электроаналитические методы. -М.: Химия, 1988. -239 с.
- Феттер К. Электрохимическая кинетика. -М.: Химия, 1967. -С.779.
- Стендер В.В. Прикладная электрохимия. Харьков: Издательство Харьковского университета, 1961.-541 с.
- Diard J.P., Le Canut J.M., Le Corres В., Montella С. Copper electrodissolution in 1 M HC1 at low current densities. I. General steady-state study // Electrochim. Acta. 1998. -V.43. — P.2469−2483.
- Lee H.P., Nobe K. Kinetics and Mechanisms of Cu Electrodissolution in Chloride Media //J. Electrochem. Soc. -1986. -V.133. P.2035.
- King F., Litke C.D., Quinn M.J., LeNeveu D.M. The measurement and prediction of the corrosion potential of copper in chloride solutions as a function of oxygen concentration and mass-transfer coefficient//Corros.Sci.-1995.-V.37.-P.833−851.
- Deslouis C., Tribollet В., Mengoli G. and Musiani M. Electrochemical behaviour of copper in neutral aerated chloride solution. I. Steady-state investigation // J. Appl. Electrochem. -1988. -V.18. P.374.
- Введенский A.B., Маршаков И. К. Начальный этап анодного растворения Си, Аи-сплавов в хлоридных и сульфатных растворах // Электрохимия. -1997. -Т.ЗЗ. -С.298−307.
- Основы аналитической химии. Кн.1./ Под ред. Ю. А. Золотова. М.: Высшая школа, 1999. -С. 185−188.