X-Ray Measurement of the Cu/Ni Multilayer Period

• Autorzy: Kucharska B. , Kulej E.

Warianty tytułu

PL

Rentgenowski pomiar periodu wielowarstwy Cu/Ni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Results of the X-ray examination of a Cu/Ni multilayer obtained by the magnetron deposition technique are presented in the article. The multilayer composed of one hundred bilayers was deposited on a Si (100) silicon substrate. The thickness of the Cu sub-layer was 2nm, while the thickness of the Ni sub-layer was greater, being 3nm. The grazing-incidence X-ray diffraction (GXRD) method with X-ray incidence angles ranging from 0.5 to 22.5 ° was employed for the investigation. The X-ray beam of a wavelength of λCo=0.17902nm in the diffraction angle rangę of 2Θ=43-i-63° was used. The obtained diffraction patterns were analyzed for the greatest intensity of the main peaks (111) and (200) and their associated satellite peaks S-l and S+l. As a result, the total intensity of all peaks as a function of X-ray incidence angle was determined. It was found that the greatest intensity was exhibited by diffraction reflections recorded at X-ray incidence angles in the range of 5-i-10°.

PL

W artykule prezentowano wyniki badań rentgenowskich wielowarstwy Cu/Ni otrzymanej techniką osadzania magnetro-nowego. Wielowarstwa złożona ze stu biwarstw została osadzona na podłożu krzemowym Si (100). Grubość podwarstwy Cu wynosiła 2nm, natomiast podwarstwa Ni była grubsza i wynosiła 3nm. Do badań zastosowano metodę dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego przy stałym kącie padania (GXRD), w której kąty padania promieniowania wynosiły od 0,5 do 22,5°. Użyto promieniowania o długości λCo=0,17902nm w zakresie kątów dyfrakcji 2Θ=43-i-63°. Otrzymane dyfraktogramy analizowano pod względem największej intensywności pików głównych (111) i (200) oraz zintegrowanych z nimi pików satelickich S-l i S+l. W wyniku, określono całkowitą intensywność wszystkich refleksów w funkcji kąta padania promieniowania. Stwierdzono, że największą intensywność posiadały refleksy dyfrakcyjne zarejestrowane przy kątach padania promieniowania w zakresie 5+10°.

Słowa kluczowe

EN

Cu/Ni multilayers; magnetron sputtering; grazing-incidence X-ray diffraction

PL

wielowarstwa Cu/Ni; osadzanie magnetronowe; dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 1
• Strony: 45--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kucharska B.

autor

Kulej E.

• Institute of Materials Engineering, Czestochowa University of technology, 42-200 Czestochowa, 19 Armii Krajowej Av., Poland

Bibliografia

• [1] L. L. Hinchey, D. L. Mills, Magnetic properties of superlattices formed from ferromagnetic and an-tiferromagnetic materials, Physical Review B 33 (5), 3329-3343 (1986).
• [2] B. Gągorowska, PhD thesis, Physical properties of Cu/Ni multilayers deposited on a silicon substrate, Technical University of Technology, Poland (2007).
• [3] Kiyoshi Sakaue, Naokatsu Sano, Hikaru Terauchi, Akira Yoshihara, Elastic anomalies in single crystal/mickel superlattices grown by molecular beam epitaxy, Journal of Crystal Growth 150, 1154-1158 (1995).
• [4] A. Tokarz, A. Wolkenberg, A. Bochenek, Z. Nitkiewicz, A. Łaszcz, H. Wrzesińska, Przesławski, Multilayered nanocomposites - production and the electric and mechanical properties, Kompozyty 12, 246-250 (2001) (in Polish).
• [5] Y. Sun, J. Chen, X. Ma, X. Liu, The effect of voltage on microstructure of iron by nitrogen plasma immersion ion implantation, Surface and Coatings Technology 169-170, 438-442 (2003).
• [6] C. An Huang, C. Yu Chen, C. Ching Hsu, C. Sun g Lin, Characterization of Cr-Ni multilayers electroplated from a chromium(III)-nickel(II) bath using pulse current, Scripta Materialia 57, 61-64 (2007).
• [7] D. Rafaja, C. Schimpf, V. Klemm, G. Schreiber, I. Bakonyi, L. Peter, Formation of mictrostructural defects in electrodeposited Co/Cu multilayers, Acta Materialia 57, 3211-3222 (2009).
• [8] H. C. Barsilia, K. S. Rajam, Characterization of Cu/Ni multilayer coatings by nanoindentation and atomie force microscopy, Surface and Coatings Technology 155, 195-202 (2002).
• [9] B. Gągorowska, M. Duś-Sitek, B. Kucharska, A. Tokarz, The structural properties of Cu/Ni multilayer systems, Proc. XXXIV Szkoła Inż.Materiałowej, Kraków-Krynica 2006, 507-512 (in Polish).
• [10] Q. Yang, L. R. Zhao, Characterization of nano-layered multilayer coatings using modified Bragg law, Materials Characterization 59, 1285-1291 (2008).
• [11] J. Chaudhuri, K. Low, A. F. Jankowski, Characterization of annealed Cu-Ni multilayers, JCPDS-ICDD (1997).
• [12] J. Kanak, PhD thesis, X-ray diffraction on mul-tilayered systems, Measurement methods and models, Academy of Mining and Metallurgy, Poland (2006).
• [13] J. Kanak, T. Stobiecki, P. Wiśniowski, G. Gładyszewski, W. Maass, B. Szymański, XRD study of the structure of NiFe/Au and NiFe/Cu superlattices, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 239, 329-331 (2002).
• [14] B. Kucharska, E. Kulej, J. Kanak, The topog-raphy of Cu/Ni magnetron multilayers by x-ray reflec-tomery and AFM investigations, Optica Applicata 39, 4 (2009) (accepted to publication).
• [15] B. Gągorowska, B. Kucharska, M. Duś-Sitek, A. Tokarz, Comparative x-ray nwestigation of Ni/Cu systems heated in the 250-350°C temperature range, Materiał Science-Poland 26, 1, 149-155 (2008).