Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів
У роботі досліджувався вплив бомбардування низькоенергетичними іонами аргону на оптичні властивості аморфних металевих сплавів Ni₄₀Fe₄₀B₂₀ та Ni₄₀Fe₅₀B₁₀ в діапазоні довжин хвиль волн λ = 500⋅10⁻⁶ – 1250⋅10⁻⁶ м. У результаті еліпсометричних вимірювань та вирішення оберненої задачі еліпсометрії...
Gespeichert in:
Datum: | 2013 |
---|---|
Hauptverfasser: | , |
Format: | Artikel |
Sprache: | Ukrainian |
Veröffentlicht: |
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
2013
|
Schriftenreihe: | Физическая инженерия поверхности |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99814 |
Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Zitieren: | Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів / В.Д. Карпуша, У.С. Швець // Физическая инженерия поверхности. — 2013. — Т. 11, № 1. — С. 103–111. — Бібліогр.: 25 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-99814 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-998142016-05-04T03:02:18Z Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів Карпуша, В.Д. Швець, У.С. У роботі досліджувався вплив бомбардування низькоенергетичними іонами аргону на оптичні властивості аморфних металевих сплавів Ni₄₀Fe₄₀B₂₀ та Ni₄₀Fe₅₀B₁₀ в діапазоні довжин хвиль волн λ = 500⋅10⁻⁶ – 1250⋅10⁻⁶ м. У результаті еліпсометричних вимірювань та вирішення оберненої задачі еліпсометрії встановлені оптичні характеристики сплавів. Показано, що бомбардування поверхні аморфних сплавів низькоенергетичними іонами призводить до зменшення оптичної товщини поверхневого шару. Виявлено, що “підкладки” різних за первинним станом поверхонь після полірування мають, практично, однакові показники поглинання ізаломлення. В работе исследовалось влияние бомбардировки низкоэнергетическими ионами аргона на оптические свойства аморфных металлических сплавов Ni₄₀Fe₄₀B₂₀ и Ni₄₀Fe₅₀B₁₀ в диапазоне длин волн λ = 500⋅10⁻⁶ – 1250⋅10⁻⁶ м. В результате эллипсометрических измерений и решения обратной задачи эллипсометрии установлены оптические характеристики сплавов. Показано, что бомбардировка поверхности аморфных сплавов низкоэнергетичными ионами приводит к уменьшению оптической толщины поверхностного слоя. Выявлено, что “подложки”, различные по первичному состоянию поверхностей, после полировки имеют, практически, одинаковые показатели поглощения и преломления. In the present work the influence of bombardment of low energy argon ions on optical properties of metal alloys Ni₄₀Fe₄₀B₂₀ and Ni₄₀Fe₅₀B₁₀ has been investigated in the range of wavelengths from λ = 500⋅10⁻⁶ to λ = 1250⋅10⁻⁶ m. On the basis of ellipsometric measurements and inverse ellipsometry problem solution the alloys optical characteristics have been determined. It is shown that, bombardment of the amorphous alloys by low energy ions leads to decrease in optical thickness of the surface layer. It is found, that “substrates” having different surfaces after polishing have the same reflection and refraction indices. 2013 Article Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів / В.Д. Карпуша, У.С. Швець // Физическая инженерия поверхности. — 2013. — Т. 11, № 1. — С. 103–111. — Бібліогр.: 25 назв. — укр. 1999-8074 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99814 538.971: 535.3 uk Физическая инженерия поверхности Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
description |
У роботі досліджувався вплив бомбардування низькоенергетичними іонами аргону на оптичні
властивості аморфних металевих сплавів Ni₄₀Fe₄₀B₂₀ та Ni₄₀Fe₅₀B₁₀ в діапазоні довжин хвиль
волн λ = 500⋅10⁻⁶ – 1250⋅10⁻⁶ м. У результаті еліпсометричних вимірювань та вирішення оберненої задачі еліпсометрії встановлені оптичні характеристики сплавів. Показано, що бомбардування поверхні аморфних сплавів низькоенергетичними іонами призводить до зменшення
оптичної товщини поверхневого шару. Виявлено, що “підкладки” різних за первинним станом
поверхонь після полірування мають, практично, однакові показники поглинання ізаломлення. |
format |
Article |
author |
Карпуша, В.Д. Швець, У.С. |
spellingShingle |
Карпуша, В.Д. Швець, У.С. Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів Физическая инженерия поверхности |
author_facet |
Карпуша, В.Д. Швець, У.С. |
author_sort |
Карпуша, В.Д. |
title |
Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів |
title_short |
Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів |
title_full |
Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів |
title_fullStr |
Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів |
title_full_unstemmed |
Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів |
title_sort |
вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів |
publisher |
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України |
publishDate |
2013 |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99814 |
citation_txt |
Вплив іонного бомбардування і шорсткості вихідної поверхні на оптичні параметри аморфних металевих сплавів / В.Д. Карпуша, У.С. Швець // Физическая инженерия поверхности. — 2013. — Т. 11, № 1. — С. 103–111. — Бібліогр.: 25 назв. — укр. |
series |
Физическая инженерия поверхности |
work_keys_str_mv |
AT karpušavd vplivíonnogobombarduvannâíšorstkostívihídnoípoverhnínaoptičníparametriamorfnihmetalevihsplavív AT švecʹus vplivíonnogobombarduvannâíšorstkostívihídnoípoverhnínaoptičníparametriamorfnihmetalevihsplavív |
first_indexed |
2025-07-07T09:57:35Z |
last_indexed |
2025-07-07T09:57:35Z |
_version_ |
1836981688773640192 |
fulltext |
103
ВСТУП
Властивості аморфних тіл пов’язані зі струк-
турними, хімічними, фізичними та термоди-
намічні особливостями [1 – 3]. Проте опис
цих матеріалів виявляється складнішим у по-
рівнянні з кристалічним станом і рідиною. Як
наслідок цього, багато задач, які досліджують
властивості аморфного стану, до цього часу
не отримали однозначного вирішення і зали-
шаються актуальними.
Відомо, що аморфні тіла при температурі
18 °С можуть зберігати свої фізичні власти-
вості протягом від 10 тис. до 100 тис. років
[4], але вони не знаходяться у стані метаста-
більної рівноваги [5]. За певних зовнішніх
умов відбувається перехід, що супроводжу-
ється зміною фізичних властивостей [6, 7].
Зовнішні впливи, такі як опромінювання час-
тинками різної природи [8 – 11], кріообробка
УДК 538.971: 535.3
ВПЛИВ ІОННОГО БОМБАРДУВАННЯ І ШОРСТКОСТІ ВИХІДНОЇ ПОВЕРХНІ
НА ОПТИЧНІ ПАРАМЕТРИ АМОРФНИХ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ
В.Д. Карпуша, У.С. Швець
Сумський державний університет
Україна
Надійшла до редакції 05.01.2013
У роботі досліджувався вплив бомбардування низькоенергетичними іонами аргону на оптичні
властивості аморфних металевих сплавів Ni40Fe40B20 та Ni40Fe50B10 в діапазоні довжин хвиль
волн λ = 500⋅10–6 – 1250⋅10–6 м. У результаті еліпсометричних вимірювань та вирішення обер-
неної задачі еліпсометрії встановлені оптичні характеристики сплавів. Показано, що бом-
бардування поверхні аморфних сплавів низькоенергетичними іонами призводить до зменшення
оптичної товщини поверхневого шару. Виявлено, що “підкладки” різних за первинним станом
поверхонь після полірування мають, практично, однакові показники поглинання і заломлення.
Ключові слова: аморфний металевий сплав, еліпсометрія, оптичні властивості, низькоенер-
гетичне іонне опромінення.
ВЛИЯНИЕ ИОННОЙ БОМБАРДИРОВКИ И ШЕРОХОВАТОСТИ ИСХОДНОЙ
ПОВЕРХНОСТИ НА ОПТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ АМОРФНЫХ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ
В. Д. Карпуша, У. С. Швец
В работе исследовалось влияние бомбардировки низкоэнергетическими ионами аргона на
оптические свойства аморфных металлических сплавов Ni40Fe40B20 и Ni40Fe50B10 в диапазоне
длин волн λ = 500⋅10–6 – 1250⋅10–6 м. В результате эллипсометрических измерений и решения
обратной задачи эллипсометрии установлены оптические характеристики сплавов. Показано,
что бомбардировка поверхности аморфных сплавов низкоэнергетичными ионами приводит к
уменьшению оптической толщины поверхностного слоя. Выявлено, что “подложки”, различные
по первичному состоянию поверхностей, после полировки имеют, практически, одинаковые
показатели поглощения и преломления.
Ключевые слова: аморфный металлический сплав, эллипсометрия, оптические свойства, низ-
коэнергетическое ионное облучение.
INFLUENCE OF ION BOMBARDMENT AND INITIAL SURFACE ROUGHNESS ON
OPTICAL CHARACTERISTICS OF AMORPHOUS METAL ALLOYS
V. D. Karpusha, U.S. Shvets
In the present work the influence of bombardment of low energy argon ions on optical properties of
metal alloys Ni40Fe40B20 and Ni40Fe40B10 has been investigated in the range of wavelengths from
λ = 500⋅10−6 to λ = 1250⋅10−6 m. On the basis of ellipsometric measurements and inverse ellipsometry
problem solution the alloys optical characteristics have been determined. It is shown that, bombardment
of the amorphous alloys by low energy ions leads to decrease in optical thickness of the surface layer.
It is found, that “substrates” having different surfaces after polishing have the same reflection and
refraction indices.
Key words: amorphous metal layer, ellipsometry, optical properties, low-energy ion irradiation.
В.Д. Карпуша, У.С. Швець, 20113
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 1, vol. 11, No. 1104
[12, 13] та інші змінюють структуру зразка і,
як наслідок, його властивості.
У науковому і прикладному аспектах важ-
ливим є виготовлення поверхонь із заздале-
гідь заданими параметрами. Однак наявність
хімічної та структурної неоднорідностей у
аморфних сплавах, що обумовлено зміною
концентрації окремих атомів та надлишкового
вільного об’єму, термічною нестабільністю,
істотно впливає на експериментальні резуль-
тати під час досліджень поверхневих явищ.
У технологічних процесах велику роль відіграє
стан поверхні зразка, який створюється по-
ліруванням та іншими методами очищення
[14]. Проте після механічної обробки на по-
верхні зразка завжди існує дефектний шар,
глибина якого відповідає розмірам зерна абра-
зиву і утвореним тріщинам. Видалення цього
шару методом низькоенергетичної іонної об-
робки дозволяє отримувати поверхні, набли-
жені за складом, структурою і властивостями
до матеріалу об’єму [15 − 18]. Однак такого
роду зовнішній вплив створює у поверхне-
вому шарі так званий “змінений шар”. При
цьому важливим залишається, щоб очищення
не впливало на фізико-хімічний стан дослід-
жуваних об’єктів, тому актуальні аналіз і не-
руйнівний контроль його параметрів.
Ефективним методом експериментального
дослідження структури аморфних металевих
сплавів є оптичний метод, зокрема еліпсо-
метричні вимірювання [19 − 21]. Принципо-
вою перевагою цього методу над енергетич-
ними є висока чутливість вимірювань амплі-
тудно-фазових співвідношень поля світлових
хвиль, які взаємодіють із середовищем оптич-
ної системи, а також безконтактність. При на-
явності зв’язку атомно-електронної структури
аморфних сплавів з їх оптичними властивос-
тями, з’являється можливість дослідження по-
верхневих шарів, об’ємних характеристик
усього сплаву в цілому [22, 23].
Метою цієї роботи є дослідження впливу
іонного бомбардування і шорсткості вихідної
поверхні на оптичні характеристики аморф-
них сплавів.
УМОВИ ЕКСПЕРИМЕНТУ ТА МЕТОДИ
ДОСЛІДЖЕННЯ
У роботі досліджувалися зразки аморфних ме-
талевих сплавів (АМС) Ni40Fe50B10,
Ni40Fe40B20, отримані методом спінінгуван-
ня розплаву зі швидкістю охолодження
V = 106 К/с. Такий процес характеризується
різним станом боків стрічки: контактної з дис-
ком (внутрішньої, матової) та зовнішньої (кон-
тактуючою з атмосферою, блискучою). Для от-
римання дзеркальної поверхні зразків засто-
совувалося механічне полірування з викорис-
танням паст типу АСМ. Багатокомпонентні
сплави були представлені у вигляді стрічок
товщиною 40⋅10–6 м і шириною 2⋅10–2 м.
Бомбардування поверхні здійснювалося
іонами спектральночистого аргону. Енергія
іонів становила декілька десятків електрон-
вольт. Еліпсометричні вимірювання досліджу-
ваних поверхонь проводилися після охолод-
ження зразка, підданого бомбардуванню, про-
тягом 15 хв. в атмосфері аргону. Для експери-
ментальної перевірки впливу бомбардування
поверхні АМС іонами інертного газу в ано-
мально тліючому розряді на оптичні власти-
вості застосовувались режими: А – час бом-
бардування 1 хв.; В – 3 хв.; С – 5 хв.
Для визначення оптичних параметрів
аморфних сплавів використовувався спектро-
еліпсометричний метод Біті-Кона при куті
падіння світла ϕ0 = 72° у діапазоні довжин
хвиль волн λ = 500⋅10–6 – 1250⋅10–6 м.
Оптичні характеристики досліджуваних
зразків (коефіцієнт заломлення n1 і поглинання
k1 поверхневого шару, коефіцієнт заломлення
n2 і поглинання k2 підкладки, оптична товщи-
на d поверхневого шару) отримані для моделі
“тонка однорідна плівка – однорідна підклад-
ка”. В якості однієї з характеристик поверхне-
вого шару, що обумовлено його хімічної та
структурною неоднорідностями, було викори-
стано поняття оптичної товщини, фізичний
сенс якого полягає в тому, що її значення виз-
начає поверхневий шар, де оптичні власти-
вості суттєво відрізняються від властивостей
матеріалу в цілому.
Значення оптичних параметрів сплавів бу-
ли отримані у результаті розв’язання оберне-
ної задачі еліпсометрії. За наближене рішення
приймався такий елемент (n1, k1, n2, k2, d) з
безлічі заздалегідь обмеженого підкласу мож-
ливих рішень, на якому нев’язка цільової функ-
ції F досягала свого мінімального значен-
ня [24]:
ВПЛИВ ІОННОГО БОМБАРДУВАННЯ І ШОРСТКОСТІ ВИХІДНОЇ ПОВЕРХНІ НА ОПТИЧНІ ПАРАМЕТРИ АМОРФНИХ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ
105
( ) ( )2 2
ψ ψ minc m c m
i i i iF = ∆ − ∆ + − →
∑ ,
де c
i∆ , c
iψ – розраховані на основі даної моделі
еліпсометричні кути; m
i∆ , m
iψ – еліпсометрич-
ні кути, експериментально отримані методом
Біті-Кона.
Розраховані оптичні характеристики в до-
сліджуваному діапазоні довжин хвиль були
апроксимовані лінійними залежностями ме-
тодом найменших квадратів.
ОТРИМАНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ
ОБГОВОРЕННЯ
Результати еліпсометричних досліджень
аморфних сплавів Ni40Fe50B10 та Ni40Fe40B20
(рис. 1) показали, що бомбардування поверх-
ні низькоенергетичними іонами приводить
до зменшення значень оптичної товщини d
поверхневого шару. Видно, що зміна і стабі-
лізація цієї характеристики у процесі бомбар-
дування відбувається протягом перших 3-х
хвилин, подальше збільшення часу впливу
змін не викликає.
На рис. 2, 3 наведені спектральні залеж-
ності величин еліпсометричних кутів ∆ та ψ
досліджуваних зразків. Встановлено, що от-
Рис. 1. Спектральні залежності оптичної товщини d по-
верхневого шару до і після бомбардування аморфних
сплавів Ni40Fe50B10 (а) (о –1 – вихідний зразок, • – 2 –
режим А, ~ – 3 – режим В, – 4 – режим С) та Ni40Fe40B20
(б) (о –1 – матова поверхня вихідного зразка, • – 2 –
блискуча поверхня вихідного зразка, • – 3 – після
бомбардування).
а)
б)
Рис. 2. Спектральні залежності еліпсометричних кутів
аморфного металевого сплаву Ni40Fe50B10 до і після
бомбардування (о – вихідний зразок, • – режим А, ~ –
режим В, • – режим С).
а)
а)
б)
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 1, vol. 11, No. 1
В.Д. КАРПУША, У.С. ШВЕЦЬ
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 1, vol. 11, No. 1106
римані спектральні залежності зсуву фаз ∆ між
р- та s-компонентами еліпса поляризації для
аморфного сплаву Ni40Fe50B10 (рис. 2а) прак-
тично збігаються; дещо більший розкид вони
мають для сплаву Ni40Fe40B20 (рис. 3а). Проте
для обох випадків залишається характерним
розміщення залежностей для бомбардованого
зразка нижче по відношенню до вихідного.
Тобто бомбардування в аномальнотліючому
розряді приводить до зменшення значень ∆.
Аналіз спектральних залежностей азимуту
відновленої лінійної поляризації ψ показав
(рис. 2б, 3б), що полірування поверхні та її
бомбардування викликає також і зменшення
значень ψ. Через те, що саме цей еліпсометри-
чний параметр у першу чергу реагує на зміну
шорсткості [25], проведені дослідження до-
зволяють зробити висновок про зменшення
шорсткості поверхні в результаті її бомбар-
дування.
Із еліпсометричних обчислень можна зро-
бити висновок, що товщина інформативного
шару d залежить від якості поверхні. Так ве-
личини d матової поверхні мають більші зна-
чення, ніж у блискучої (рис. 4а, б). Утворення
поверхонь з меншою шорсткістю (у результаті
полірування матової і блискучої поверхонь)
приводить до того, що апроксимуючі лінії спе-
ктральних залежностей d = f (λ) (рис. 4в, г)
розташовані на графіках нижче.
Бомбардування поверхні низькоенергетич-
ними іонами аргону також сприяє зменшенню
її шорсткості і змінює оптичні властивості по-
б)
Рис. 3. Спектральні залежності еліпсометричних кутів
аморфного металевого сплаву Ni40Fe40B20 до і після
бомбардування (о – матова, • – блискуча, • – після
бомбардування, > – полірована блискуча, ∆ – поліро-
вана матова поверхні).
а)
б)
в)
г)
д)
Рис. 4. Спектральні залежності оптичної товщини d тов-
щини блискучої (а), матової (б), полірованих блискучої
(в) та матової (г), бомбардованої (д) поверхонь аморф-
ного сплаву Ni40Fe40B20.
ВПЛИВ ІОННОГО БОМБАРДУВАННЯ І ШОРСТКОСТІ ВИХІДНОЇ ПОВЕРХНІ НА ОПТИЧНІ ПАРАМЕТРИ АМОРФНИХ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ
107
верхневого шару (рис. 4д). Кут нахилу лінії ап-
роксимації спектральної залежності у порів-
нянні з полірованими поверхнями (рис. 4в, г)
зменшується.
Показники поглинання поверхневого ша-
ру k1 різних за фізичним станом поверхонь у
досліджуваному діапазоні довжин хвиль май-
же не відрізняються (рис. 5). Проте значен-
ня k1 для матової поверхні дещо менші
(рис. 5б), де очевидно знижується щільність
оптичного шару за рахунок включення повітря
при збільшенні шорсткості, а значення k1 для
полірованої блискучої поверхні (рис. 5в) –
а) б)
в) г)
д)
Рис. 5. Спектральні залежності показника поглинання k1
поверхневого шару блискучої (а), матової (б), поліро-
ваних блискучої (в) та матової (г), бомбардованої (д)
поверхонь аморфного сплаву Ni40Fe40B20.
а)
б)
в)
г)
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 1, vol. 11, No. 1
В.Д. КАРПУША, У.С. ШВЕЦЬ
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 1, vol. 11, No. 1108
більші через підвищення щільності оптичного
шару. Це повністю співпадає і з висновком про
різну товщину оптичного шару матової і
блискучої поверхонь (див. рис. 4а, б).
Показник заломлення поверхневого ша-
ру n1 матової і блискучої поверхонь (рис. 6а,
б) змінюється з однаковою інтенсивністю із
зростанням λ. Оскільки щільність поверхне-
вого шару блискучої поверхні вища, апрок-
симуюча лінія залежностей n1 = f (λ) блискучої
поверхні проходить вище, ніж у матової. В
результаті бомбардування товщина інформа-
тивного шару майже не змінюється в дослід-
жуваному діапазоні хвиль (рис. 4д) і це ана-
логічним чином відбивається на його показ-
нику заломлення (рис. 6д). Кут нахилу апрок-
симуючої прямої залежності n1 = f (λ) меншийніж до бомбардування.
Аналіз спектральних залежностей показ-
ника поглинання “підкладки” k2 показав, що
сплави, з різними за первинним станом по-
верхнями, після полірування мають подібні
показники поглинання (рис. 7в, г). Виходячи
з того, що оптичні властивості матеріалу під
поверхневим шаром залежать переважно від
його атомно-електронної структури, показник
поглинання “підкладки” повинен бути незмін-
д)
Рис. 6. Спектральні залежності показника заломлення n1
поверхневого шару блискучої (а), матової (б), поліро-
ваних блискучої (в) та матової (г), бомбардованої (д)
поверхонь аморфного сплаву Ni40Fe40B20.
а)
б)
в)
г)
д)
Рис. 7. Спектральні залежності показника поглинання k2
“підкладки” блискучої (а), матової (б), полірованих
блискучої (в) та матової (г), бомбардованої (д) повер-
хонь аморфного сплаву Ni40Fe40B20.
а)
ВПЛИВ ІОННОГО БОМБАРДУВАННЯ І ШОРСТКОСТІ ВИХІДНОЇ ПОВЕРХНІ НА ОПТИЧНІ ПАРАМЕТРИ АМОРФНИХ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ
109
ним. Це і підтверджується результатами екс-
перименту (рис. 7).
Показники заломлення “підкладки” n2 при
дослідженні матової і блискучої поверхонь піс-
ля їх полірування практично збігаються. При
цьому лінії апроксимації залежностей
n2 = f (λ) у координатах (n2, l) мають однакові
положення (рис. 8в, г). Процес бомбардуван-
ня поверхні в досліджуваному діапазоні хвиль
викликає не тільки зменшення оптичної тов-
щини інформативного шару d та показника
заломлення n1, але й показника заломлення
“підкладки” n2. Так, кут нахилу лінії апрокси-
мації залежності n2 = f (λ) незначний (рис. 8д).
Кут нахилу лінії апроксимації для блискучої
поверхні більший, ніж для матової (рис. 8а, б).
ВИСНОВКИ
1. Бомбардування поверхні аморфних
сплавів Ni40Fe50B10 і Ni40Fe40B20 низькоенерге-
тичними іонами аргону приводить до змен-
шення значень оптичної товщини поверхне-
вого шару.
2. Стабілізація еліпсометричних пара-
метрів поверхні у процесі її бомбардування
відбувається протягом перших 3 хвилин, збіль-
шення часу взаємодії низькоенергетичних
іонів з поверхнею подальших змін не викли-
кає.
3. “Підкладки” різних за первинним ста-
ном поверхонь після полірування зразків ма-
ють, практично, однакові показники погли-
нання і заломлення.
ЛІТЕРАТУРА
1. Немошкаленко В.В., Романова А.В., Ильинс-
кий А.Г. Аморфные металлические сплавы.
– К.: Наукова думка, 1987. – 248 с.
2. Судзуки К., Фудзимори К., Хасимото К. Амо-
рфные металлы/под. ред. проф. Ц. Масумото.
– М.: Металлургия, 1987. – 328 с.
3. Аморфные металлические сплавы/Под ред.
Ф.Е. Люборского. – М.: Металлургия, 1987.
– 584 с.
4. Золотухин И.В., Калинин Ю.Е. Аморфные ме-
таллические сплавы//УФН. – 1990. – Т. 160,
№. 9. – С. 75-110.
5. Золотухин И.В. Физические свойства аморф-
ных металлических материалов. – М.: Ме-
таллургия, 1986. – 176 с.
6. Кекало И.Б., Жданов А.Н., Цветков В.Ю. Вли-
яние упругой и пластической деформации на
магнитные свойства аморфных сплавов//Сб.
Структура, структурные превращения и маг-
нитные свойства аморфных металлических
сплавов.– М.: Металлургия, 1986.– С. 118-130.
7. Федоров В.А., Ушаков И.В. Влияние отжига
на изменение характера деформирования и
разрушения металлического стекла при ло-
кальном нагружении//ЖТФ. – 2001. – Т. 71,
№ 6. – С. 28-31.
б) в)
г) д)
Рис. 8. Спектральні залежності показника заломлення n2 “підкладки” блискучої (а), матової (б), полірованих
блискучої (в) та матової (г), бомбардованої (д) поверхонь аморфного сплаву Ni40Fe40B20.
В.Д. КАРПУША, У.С. ШВЕЦЬ
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 1, vol. 11, No. 1
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 1, vol. 11, No. 1110
8. Пивоваров А.Л., Ченакин С.П., Черепин В.Т.
Новая метастабильная структура в аморф-
ном сплаве Fe85B15 после ионной бомбарди-
ровки//Письма в ЖТФ. – 1989. – Т 50, № 10.
– С. 420-421.
9. Поздєєв С.В., Дубровська Г.М., Поздєєва О.В.
Дослідження впливу фізико-механічних фак-
торів при інтерпретації еліпсометричних вимі-
рювань для скла К-8 після електронно-про-
меневої обробки//ФХТТ. – 2001. – Т. 2, № 2.
– С. 305-310.
10. Поперенко Л.В., Носач Д.В., Юргелевич І.В.
Вплив тривалого нейтронного опромінення на
оптичні властивості аморфного сплаву в інф-
рачервоній області//Sensor. Electr. Micros.
Techn. – 2011. – Т. 2 (8) № 2. – С. 27-31.
11. Погребняк А.Д., Кульментьева О.П. Струк-
турно-фазовые превращения в поверхностных
слоях и свойства металлических материалов
после импульсного воздействия пучков час-
тиц//ФИП. – 2003. – Т. 1, № 2. – С. 108-136.
12. Dokukin M.E., Perov N.S., Beskrovnyi A.I., et.
al. Structural relaxation of amorphous metallic
alloys//J. Magn. Magn. Mat. – 2004. – Vol. 272-
276S. – P. E1151-E1152.
13. Zaichenko S., Radkovskaya A., Sivov A., et. al.
Influence of boundary conditions on the parame-
ters of the low-temperature DT effect//J. Magn.
Magn. Mat.– 2003. – Vol. 258-259. – P. 567-570.
14. Куницкий Ю.А., Коржик В.Н., Борисов Ю.С.
Некристаллические металлические материа-
лы и покрытия в технике. – К.: Техника, 1988.
– 198 с.
15. Черезова Л.А. Ионно-лучевые методы в опти-
ческой технологии. – СПб: СПбГУ ИТМО,
2007. – 151 с.
16. Попов В.М., Ю.М. Шустов, Клименко А.С.,
и др. Влияние облучения кремния низкоэнер-
гетическими ионами аргона на образование
в нем электрически активных дефектов//Ма-
териалы электроники.–2009.– № 4.– С. 48-51.
17. Белоус В.А., Лапшин В.И., Марченко И.Г., и
др. Радиационные технологи модификации
поверхности. I. Ионная очистка и высокодо-
зовая имплантация//ФИП. – 2003. – Т. 1, №. 1.
– С. 40-48.
18. Сафонов В.И., Марченко И.Г., Картма-
зов Г.Н., и др. Формирование приповерхност-
ных слоев при низкоэнергетическом высоко-
дозном ионно-плазменном облучении поверх-
ности меди//ВАНТ.–2000. – № 4. – C. 182-184.
19. Швець У., Карпуша В. Еліпсометричні дослід-
ження структурних змін аморфних сплавів
унаслідок пластичної деформації//Вісник
Львівського університету. Серія фізична. –
2008. – № 41. – С. 275-282.
20. Losurdo M., Bergmair M., Bruno G., et. al. Spec-
troscopic ellypsometry and polarimetry for ma-
terials and systems analysis at the nanometer
scale: state-of-the-art, potential, and perspectives
//J. Nanopart. Res. – 2009. – Vol. 11, № 7. –
P. 1521-1554.
21. Hilfiker J., Hale J., Johs B., Tiwald T., Synowic-
ki R., Bungay C., Woollam J.A. Spectroscopic
ellipsometry in optical coatings manufacturing//
SVC 44th Annual Technical Conference Pro-
ceedings, (Philadelphia). – 2001. – P. 295-300.
22. Карпуша В.Д., Швец У.С. Взаимосвязь опти-
ческих свойств приповерхностных слоев и
объемных характеристик аморфных сплавов
//ФТТ. – 2007. – Т. 49, №. 3. – С. 465-467.
23. Клюев В.В., Матвеев В.И. Неразрушающий
контроль и диагностика нанотехнологий и на-
номатериалов//Контроль. Диагностика. –
2007.– № 10. – С. 3-13.
24. Азам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляри-
зованный свет. – М.: Мир, 1981. – 548 с.
25. Беляева А.И., Галуза А.А., Савченко А.А., и
др. Влияние бомбардировки ионами дейтерия
на морфологию и оптические свойства по-
верхности рекристаллизированного вольфра-
ма//Уч. зап. Тавр. нац. ун. Сер. ф.-м. н. – 2010.
– Т. 23 (62), №. 3. – С. 136-1487.
LІTERATURA
1. Nemoshkalenko V.V., Romanova A.V., Ilins-
kij A.G. Amorfnye metallicheskie splavy. – K.:
Naukova dumka, 1987. – 248 s.
2. Sudzuki K., Fudzimori K., Hasimoto K. Amorf-
nye metally/pod. red. prof. C. Masumoto. – M.:
Metallurgiya, 1987. – 328 s.
3. Amorfnye metallicheskie splavy/Pod red. F.E.
Lyuborskogo. – M.: Metallurgiya, 1987. – 584 s.
4. Zolotuhin I.V., Kalinin Yu.E. Amorfnye metal-
licheskie splavy//UFN. – 1990. – T. 160, №. 9. –
S. 75-110.
5. Zolotuhin I.V. Fizicheskie svojstva amorfnyh
metallicheskih materialov. – M.: Metallurgiya,
1986. – 176 s.
6. Kekalo I.B., Zhdanov A.N., Cvetkov V.Yu. Vliya-
nie uprugoj i plasticheskoj deformacii na magnit-
nye svojstva amorfnyh splavov//Sb. Struktura,
strukturnye prevrascheniya i magnitnye svojstva
amorfnyh metallicheskih splavov. – M.: Me-
tallurgiya, 1986. – S. 118-130.
7. Fedorov V.A., Ushakov I.V. Vliyanie otzhiga na
izmenenie haraktera deformirovaniya i razru-
ВПЛИВ ІОННОГО БОМБАРДУВАННЯ І ШОРСТКОСТІ ВИХІДНОЇ ПОВЕРХНІ НА ОПТИЧНІ ПАРАМЕТРИ АМОРФНИХ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ
111
sheniya metallicheskogo stekla pri lokalnom na-
gruzhenii//ZhTF.– 2001.– T. 71, № 6.– S. 28-31.
8. Pivovarov A.L., Chenakin S.P., Cherepin V.T.
Novaya metastabil’naya struktura v amorfnom
splave Fe85B15 posle ionnoj bombardirovki//Pisma
v ZhTF. – 1989. – T 50, № 10. – S. 420-421.
9. Pozdееv S.V., Dubrovska G.M., Pozdєєva O.V.
Doslіdzhennya vplivu fіziko-mehanіchnih faktorіv
pri іnterpretacії elіpsometrichnih vimіryuvan’ dlya
skla K-8 pіslya elektronno-promenevoї obrobki//
FHTT. – 2001. – T. 2, № 2. – S. 305-310.
10. Poperenko L.V., Nosach D.V., Yurgelevich І.V.
Vpliv trivalogo nejtronnogo opromіnennya na op-
tichnі vlastivostі amorfnogo splavu v іnfracher-
vonіj oblastі//Sensor. Electr. Micros. Techn. –
2011. – T. 2 (8) № 2. – S. 27-31.
11. Pogrebnyak A.D., Kulmenteva O.P. Strukturno-
fazovye prevrascheniya v poverhnostnyh sloyah
i svojstva metallicheskih materialov posle impul-
snogo vozdejstviya puchkov chastic//FIP. – 2003.
– T. 1, № 2. – S. 108-136.
12. Dokukin M.E., Perov N.S., Beskrovnyi A.I., et.
al. Structural relaxation of amorphous metallic
alloys//J. Magn. Magn. Mat. – 2004. – Vol. 272-
276S. – P. E1151-E1152.
13. Zaichenko S., Radkovskaya A., Sivov A., et. al.
Influence of boundary conditions on the parame-
ters of the low-temperature DT effect//J. Magn.
Magn. Mat.– 2003.– Vol. 258-259. – P. 567-570.
14. Kunickij Yu.A., Korzhik V.N., Borisov Yu.S. Ne-
kristallicheskie metallicheskie materialy i pok-
rytiya v tehnike. – K.: Tehnika, 1988. – 198 s.
15. Cherezova L.A. Ionno-luchevye metody v opti-
cheskoj tehnologii. – SPb: SPbGU ITMO, 2007.
– 151 s.
16. Popov V.M., Yu.M. Shustov, Klimenko A.S., i
dr. Vliyanie oblucheniya kremniya nizkoener-
geticheskimi ionami argona na obrazovanie v nem
elektricheski aktivnyh defektov//Materialy elek-
troniki. – 2009. – № 4. – S. 48-51.
17. Belous V.A., Lapshin V.I., Marchenko I.G., i dr.
Radiacionnye tehnologi modifikacii poverhnosti.
I. Ionnaya ochistka i vysokodozovaya implan-
taciya//FIP. – 2003. – T. 1, №. 1. – S. 40-48.
18. Safonov V.I., Marchenko I.G., Kartmazov G.N.,
i dr. Formirovanie pripoverhnostnyh sloev pri niz-
koenergeticheskom vysokodoznom ionno-plaz-
mennom obluchenii poverhnosti medi//VANT. –
2000. – № 4. – C. 182-184.
19. Shvec U., Karpusha V. Elіpsometrichnі doslіd-
zhennya strukturnih zmіn amorfnih splavіv unas-
lіdok plastichnoї deformacії//Vіsnik Lvіvskogo
unіversitetu. Serіya fіzichna. – 2008. – № 41. –
S. 275-282.
20. Losurdo M., Bergmair M., Bruno G., et. al. Spect-
roscopic ellypsometry and polarimetry for mate-
rials and systems analysis at the nanometer scale:
state-of-the-art, potential, and perspectives//J.
Nanopart. Res. – 2009. – Vol. 11, № 7. –
P. 1521-1554.
21. Hilfiker J., Hale J., Johs B., Tiwald T., Synowic-
ki R., Bungay C., Woollam J.A. Spectroscopic
ellipsometry in optical coatings manufacturing//
SVC 44th Annual Technical Conference Procee-
dings, (Philadelphia). – 2001. – P. 295-300.
22. Karpusha V.D., Shvec U.S. Vzaimosvyaz opti-
cheskih svojstv pripoverhnostnyh sloev i obemnyh
harakteristik amorfnyh splavov//FTT. – 2007. –
T. 49, №. 3. – S. 465-467.
23. Klyuev V.V., Matveev V.I. Nerazrushayuschij
kontrol i diagnostika nanotehnologij i anoma-
terialov//Kontrol’. Diagnostika. – 2007. – № 10.
– S. 3-13.
24. Azam R., Bashara N. Ellipsometriya i polyari-
zovannyj svet. – M.: Mir, 1981. – 548 s.
25. Belyaeva A.I., Galuza A.A., Savchenko A.A., i
dr. Vliyanie bombardirovki ionami dejteriya na
morfologiyu i opticheskie svojstva poverhnosti
rekristallizirovannogo volframa//Uch. zap. Tavr.
nac. un. Ser. f.-m. n. – 2010. – T. 23 (62), №. 3.
– S. 136-1487.
В.Д. КАРПУША, У.С. ШВЕЦЬ
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 1, vol. 11, No. 1
|