Формирование силицидов в двухслойных сверхтонких пленках железа и кобальта на кремнии

Исследованы процессы, протекающие в сверхтонких (до 1 nm) слоях Fe и Co при их нанесении на поверхность Si(100)2 $\times$ 1 в разной последовательности, а также при отжиге сформированных структур до температуры $\sim$ 400$^\circ$С. Анализ элементного и химического составов пленок проводился in situ методом фотоэлектронной спектроскопии высокого энергетического разрешения с использованием синхротронного излучения, а их магнитные свойства исследовались с помощью эффекта магнитного линейного дихроизма в угловом распределении Co $3p$- и Fe $3p$-электронов. Показано, что в случае первоначального напыления железа формируется структура, состоящая из слоев FeSi, Fe$_3$Si, твердого раствора Co–Si и металлического кобальта с сегрегированным кремнием. В альтернативном случае образуется структура, включающая в себя слои CoSi, твердого раствора Co–Si, Со, раствора Fe–Si и пленки Fe, частично покрытой кремнием. Все указанные слои (кроме FeSi и CoSi) образуют единые магнитные системы, характеризуемые ферромагнитным упорядочением. Отжиг образцов при температурах выше 130$^\circ$С (для системы Co/Fe/Si) и $\sim$ 200$^\circ$С (для Fe/Co/Si) приводит к формированию немагнитных бинарных и тройных силицидов (Fe$_x$Co$_{1-x}$Si и Fe$_x$Co$_{2-x}$Si).