Особенности структуры нанокристаллических пленок никеля, сформированных методом ионного распыления

Тонкие нанокристаллические пленки Ni с толщиной $\sim$ 340–360 nm были синтезированы методом ионного распыления на подложках из монокристаллического Si (111) в условиях высокого вакуума. Методами рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии с микроанализом, вибрационной магнитометрии и дифференциальным термомагнитным анализом исследованы структура, магнитно-фазовый состав и магнитные свойства исходных и подвергнутых термическому отжигу пленок Ni. Обнаружено, что при определенных режимах осаждения исходные пленки никеля при комнатной температуре имеют намагниченность насыщения на порядок ниже, чем никель, а после термического отжига при температуре 723 K – проявляют перпендикулярную к поверхности магнитную анизотропию. Показано, что пониженная величина намагниченности насыщения связана со значительной (3%) деформацией растяжения кристаллической решетки никеля. Установлено, что перпендикулярная магнитная анизотропия в отожженных пленках обусловлена наличием макронапряжений растяжения из-за различий термических коэффициентов расширения пленки и подложки.