Елементарні збудження електронів у приповерхневій області аморфного та відпаленого стопу Fe$_{73,6}$Cu$_{1}$Nb$_{2,4}$Si$_{15,8}$B$_{7,2}$

В. О. Тіньков, А. С. Ходаківський

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримана: 08.02.2011. Завантажити: PDF

Методою спектроскопії характеристичних втрат енергії електронів досліджено електронні стани поверхні аморфного та відпаленого стопу Fe$_{73,6}$Cu$_1$Nb$_{2,4}$Si$_{15,8}$B$_{7,2}$ (FINEMET) і його компонентів. Характеристичні втрати електронів вимірювалися зміною енергії жмута первинних електронів $Е_{0}$ від 150 до 650 еВ. Спектри характеристичних втрат енергії складалися з основних піків, яких інтерпретували як такі, що відповідають поверхневим й об’ємним плазмонам, їх модам, міжзонним переходам та йонізаційним втратам. З’ясовано, що виміряні енергії збудження плазмонів не відповідають розрахованим значенням згідно з класичною теорією колективних збуджень у твердому тілі. Для всіх зразків спостерігалися зміни інтенсивности ліній поверхневих та об’ємних плазмонів в залежності від енергії первинних електронів $Е_{0}$.

Ключові слова: аморфний стоп Fe$_{73,6}$Cu$_1$Nb$_{2,4}$Si$_{15,8}$B$_{7,2}$, поверхня, спектроскопія характеристичних втрат енергії електронів, плазмони, йонізаційні втрати.

PACS: 68.37.Hk, 71.45.Gm, 73.20.Mf, 73.22.Lp, 79.20.Uv, 82.80.Pv

Citation: V. O. Tin’kov and A. S. Khodakivs’kyi, Elementary Excitations of Electrons in Surficial Region of the Amorphous and Annealed Fe$_{73.6}$Cu$_{1}$Nb$_{2.4}$Si$_{15.8}$B$_{7.2}$, Usp. Fiz. Met., 12, No. 2: 183—207 (2011) (in Ukrainian), doi: 10.15407/ufm.12.02.183


Цитована література (68)  
  1. Y. Yoshizawa, S. Oguma, and K. Yamauchi, J. Appl. Phys., 64: 6044 (1988). Crossref
  2. G. Herzer, Nanocrystalline Soft Magnetic Alloys: Handbook of Magnetic Materials (Ed. K. H. J. Bushow) (Amsterdam: Elsevier Science: 1997).
  3. S. P. Chenakin, M. A. Vasylyev, G. G. Galstyan, and N. Kruse, Surf. Sci., 600: 3394 (2006). Crossref
  4. S. P. Chenakin, G. G. Galstyan, A. B. Tolstogouzov, and N. Kruse, Surf. Interface Anal., 41: 231 (2009). Crossref
  5. Surface and Thin Film Analysis Principles, Instrumentation, Applications (Eds. H. Bubert and H. Jenett) (Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH: 2002).
  6. H. Ibach, Electron Energy Loss Spectroscopy and Surface Vibrations (New York: Academic Press: 1982).
  7. M. A. Vasil’ev and S. D. Gorodetsky, Vacuum, 37: 723 (1987). Crossref
  8. M. A. Vasylyev, V. A. Tinkov, and B. E. Nieuwenhuys, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 159: 63 (2007). Crossref
  9. D. Pines, Elementary Excitations in Solids (New York: Benjamin Press: 1963).
  10. M. P. Seah and W. A. Dench, Surf. Interface Anal., 1, No. 1: 2 (1979). Crossref
  11. C. J. Powell and A. Jablonski, J. Phys. Chem. Ref. Data, 28, No. 1: 19 (1999). Crossref
  12. H. Raether, Surface Plasmon on Smooth and Rough Surface and Grating (Berlin: Springer-Verlag: 1986). Crossref
  13. J. L. Robins and J. B. Swan, Proc. Phys. Soc., 76: 875 (1960). Crossref
  14. E. A. Bakulin, M. M. Bredov, and V. A. Vasiliev, Sov. Phys. Solid State, 13: 3114 (1972).
  15. D. L. Misell and A. J. Atkins, Phil. Mag., 27: 95 (1973). Crossref
  16. C. Wehekel and B. Gauthé, Phys. Stat. Sol. B, 64: 515 (1974). Crossref
  17. B. Egert and G. Panzner, J. Phys. F: Metal Phys., 11: L233 (1981). Crossref
  18. P. N. Ross and K. A. Gaugler, Surf. Sci., 122: L579 (1982). Crossref
  19. G. N. Raikar and S. M. Thurgate, J. Phys.: Condens. Matter, 3: 1931 (1991). Crossref
  20. F. Yubero and S. Tougaard, Surf. Interface Anal., 19: 269 (1992). Crossref
  21. W. S. M. Werner, Surf. Sci., 26: 588 (2005).
  22. W. S. M. Werner, Surf. Sci., 601: 2125 (2007). Crossref
  23. J. E. Rowe and S. B. Christman, Phys. Lett. A, 43: 377 (1973). Crossref
  24. A. Koma and R. Ludeke, Phys. Rev. Lett., 35: 107 (1975). Crossref
  25. J. E. Rowe, H. Ibach, and H. Froitzheim, Surf. Sci., 48: 44 (1975). Crossref
  26. C. H. Chen, J. Silcox, and R. Vincent, Phys. Rev. B, 12: 64 (1975). Crossref
  27. J. Stiebling and H. Raether, Phys. Rev. Lett., 40: 1293 (1978). Crossref
  28. K. J. Gruntz, L. Ley, and R. L. Johnson, Phys. Rev. B, 24: 2069 (1981). Crossref
  29. M. Dapor, Surf. Sci., 600: 4728 (2006). Crossref
  30. G. Nicotra, C. Bongiorno, L. Caristia et al., Microelectronic Eng., 84: 486 (2007). Crossref
  31. E. Paparazzo, L. Moretto, and M. Brolatti, Vacuum, 65: 193 (2002). Crossref
  32. W. S. M. Werner, Surf. Sci., 526: L159 (2003). Crossref
  33. S. Tougaard and F. Yubero, Surf. Interface Anal., 36: 824 (2004). Crossref
  34. Y. Yu, Z. Tang, Y. Jiang, K. Wu, and E. Wang, Surf. Sci., 600: 4966 (2006). Crossref
  35. W. S. M. Werner, L. Kövér, S. Egri et al., Surf. Sci., 585 (2005).
  36. H. E. Bishop and J. C. Riviére, Appl. Phys. Lett., 16: 21 (1970). Crossref
  37. J. M. Thomas, T. G. Sparrow, M. K. Uppal, and B. G. Wlliams, Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, 318: 259 (1986). Crossref
  38. M. J. Lynch and J. B. Swan, Aust. J. Phys., 21: 811 (1968). Crossref
  39. V. V. Zashkvara, M. I. Korsunskii, V. S. Red’kin, and V. E. Masyagin, Sov. Phys. Solid State, 11: 3083 (1970).
  40. V. V. Zashkvara, M. I. Korsunskii, V. S. Red’kin, and K. Sh. Chokin, Sov. Phys. Solid State, 14: 1891 (1973).
  41. J. H. Weaver, D. W. Lynch, and C. G. Olson, Phys. Rev. B, 7: 4311 (1973). Crossref
  42. W. K. Schubert and E. L. Wolf, Phys. Rev. B, 20: 1855 (1979). Crossref
  43. I. Stará, S. Zuber, B. Gruzza, and V. Matolín, Vacuum, 50: 89 (1998). Crossref
  44. M. A. Vasylyev, V. A. Tinkov, and P. A. Gurin, Appl. Surf. Sci., 254: 4671 (2008). Crossref
  45. M. A. Vasylyev and V. A. Tinkov, Surf. Rev. Lett., 15, No. 5: 635 (2008). Crossref
  46. R. H. Ritchie, Phys. Rev., 106: 874 (1957). Crossref
  47. H. Raether, Excitation of Plasmons and Interband Transitions by Electrons. Springer Tracts in Modern Physics. Vol. 88 (Berlin: Springer-Verlag: 1980).
  48. А. М. Глезер, Б. В. Молотилов, Структура и механические свойства аморфных сплавов (Москва: Металлургия: 1992).
  49. V. I. Betekhtin, E. L. Gyulikhandanov, A. G. Kadomtsev et al., Phys. Solid State, 42, No. 8: 1460 (2000). Crossref
  50. V. E. Korsukov and A. S. Lukyanenko, Z. Phys. B, 53: 143 (1983). Crossref
  51. A. D. Boardman, B. V. Paranjape, and R. Teshima, Surf. Sci., 49: 275 (1975). Crossref
  52. B. B. Dasgupta, P. Kumar, and D. E. Beck, Surf. Sci., 48: 241 (1975). Crossref
  53. P. A. Dowben and A. Miller, Surface Segregation Phenomena (Boca Raton, FL: CRC Press: 1990).
  54. Н. И. Носкова, В. В. Сериков, А. А. Глазер и др., ФММ, 7: 80 (1992).
  55. Н. И. Носкова, Е. Г. Пономарева, ФММ, 82, № 5: 163 (1996).
  56. T. Graf, M. Kopcewicz, and J. Hesse, J. Phys.: Condens. Matter, 8: 3897 (1996). Crossref
  57. O. Klemperer and J. P. G. Shepherd, Brit. J. Appl. Phys., 14: 89 (1963). Crossref
  58. D. R. Spalding and A. J. F. Metherell, Phil. Mag., 18: 41 (1968). Crossref
  59. E. A. Bakulin, M. M. Bredov, and V. A. Vasiliev, Sov. Phys. Solid State, 14: 2430 (1972).
  60. J. L. Verger-Gaugry, P. Guyot, and M. Audier, Phys. Lett. A, 117: 307 (1986). Crossref
  61. J. Thirlwell, Proc. Phys. Soc., 91: 552 (1967). Crossref
  62. G. W. Simmons and E. J. Scheibner, J. Appl. Phys., 43: 693 (1992). Crossref
  63. V. E. Henrich, G. Dresselhaus, and H. L. Zeiger, Phys. Rev. B, 22: 4764 (1980). Crossref
  64. T. Yu. Popik, V. M. Feyer, O. B. Shpenik, and Yu. V. Popik, Rad. Phys. Chem., 68: 251 (2003). Crossref
  65. R. L. Gerlach, J. Vac. Sci. Technol., 8: 599 (1971). Crossref
  66. K. Siegbahn, C. Nordling, A. Fahlman et al., ESCA: Atomic, Molecular and Solid State Structure Studied by Means of Electron Spectroscopy (Uppsala: Almqvist and Wiksells: 1965).
  67. R. F. Egerton, Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, 305: 521 (1982). Crossref
  68. V. A. Tinkov, M. A. Vasylyev, and P. A. Gurin, Vacuum, 83: 1014 (2009). Crossref