Eлектронно-променевий запис поверхневих структур на халькогенідних плівках As-S-Se

The effect of electron beam irradiation on the amorphous chalcogenide film As38S36Se26 was studied. The formation of cones with a Gaussian profile on the surfaces of the films was found after local electron irradiation. Exposition dependent evolution of height surface nanostructures has been detected. The dependence of the height of surface nanostructures on the dose of irradiation is analyzed. Charge accumulation model into interaction region between the film and the electron beam was used to explain the electron-induced phenomena of the surface structure of amorphous As38S36Se26 films. Charges relaxation times, and electron beam penetration depth into film, and the initial and inverse doses are determined.Досліджено вплив опромінення електронним пучком на аморфну халькогенідну плівку As38S36Se26. Було виявлено утворення конусів з гауссовим профілем на поверхнях плівок після локального опромінення електронами. Проаналізовано залежність висоти поверхневих наноструктур від дози опромінення. Для пояснення електронно-індукованих явищ поверхневої структуризації аморфних плівок As38S36Se26 використана модель акумулювання заряду в області взаємодії плівки та електронного пучка. Визначені часи релаксації зарядів, глибина проникнення електронного пучка в плівку, початкова та інверсна дози

Формирование поверхностных наноструктур на халькогенидной пленке As-S-Ge после облучения электронным пучком

Проблематика. Халькогенідні стекла формують унікальний клас матеріалів та є привабливими з точки зору їх різноманітних застосувань, що обумовлені їхніми непересічними властивостями та можливістю утворювати поверхневий рельєф. Взаємодія цих матеріалів з електронним променем становить інтерес через різноманітність фізичних явищ, спричинених у халькогенідних плівках лазерним опроміненням. Мета дослідження. Дослідження прямого (без селективного травлення) формування поверхневого рельєфу періодичних наноструктур на плівці As3S77Ge20 товщиною ~8,3 мкм, виготовленій вакуумним термічним випаровуванням, із використанням електронно-променевої літографії. Вивчення зміни висоти і форми поверхневих наноструктур залежно від дози опромінення. Методика реалізації. Хімічний склад плівки визначали за допомогою енергетично-дисперсійного аналізу рентгенівських променів. Плівку опромінювали електронним променем за допомогою скануючого електронного мікроскопа. Було досліджено вплив опромінення електронним пучком на аморфну халькогенідну тонку плівку As3S77Ge20. Поверхневий рельєф плівки сканували атомно-силовим мікроскопом. Результати дослідження. Доза експозиції G варіювалась від 12 мКл·см-2 до 12 Кл·см-2. Було виявлено формування конусів із гаусовим профілем на поверхнях плівок після локального опромінення електронами. Встановлено залежність висоти одержаних поверхневих наноструктур від дози експозиції. Видно, що для G 2400 мКл·см-2 вона зменшується. Було знайдено початкову та інверсійну дози формування поверхневого рельєфу. Для матриць із відстанню між точками опромінення d = 6,6 мкм початкова доза становила G0 = 9,60 мКл·см-2, а інверсійна – Gi = 31,18 Кл·см-2. Для d = 10 мкм ці параметри дорівнювали G0 = 6,98 мКл·см-2 і Gi= 36,19 Кл·см-2. Залежності у зростаючому інтервалі дози (від 16 до 1200 мКл·см-2) для d = 6,6 мкм і d = 10 мкм було апроксимовано експоненційними функціями. Висновки. Зміну форми та параметрів отриманого рельєфу поверхні на плівці As3S77Ge20 можна пояснити моделлю акумулювання заряду. Наші дослідження показали, що вивчена композиція As3S77Ge20придатна для запису електронним променем та може бути використана для виготовлення оптичних елементів.Background. Chalcogenide glasses comprise a unique materials platform and are attractive in view of various applications that make use their intriguing characteristic, the ability to form surface-relief patterns. The interaction of these materials with the electron beam is of interest due to diversity of physical phenomena induced in chalcogenide films by laser irradiation. Objective. The purpose of the paper is to study direct (without selective etching) surface relief formation of optical elements periodic nanostructures on thermal vacuum evaporated film As3S77Ge20 of ~8.3 μm thickness using electron beam lithography, as well as investigate the changes in surface nanostructures height and shape depending on exposure. Methods. The chemical composition was determined by energy dispersive analysis of X-rays. The film was irradiated by an electron beam using a scanning electron microscope. The influence of electron beam irradiation on As3S77Ge20 amorphous chalcogenide thin film was investigated. Surface relief of the film was tapped by atomic force microscope. Results. The exposure dose G varied from 12 mC·cm-2 to 12 C·cm-2. The formation of cones with Gaussian profile on the surfaces of the films was detected after local electron irradiation. Exposition dependent evolution of height surface nanostructures has been detected. It can be seen that for G 2400 mC·cm-2, relief height decreases. The initial and inversion doses of relief formation on this film have found. For 6,6 μm pitch is equal to G0 = 9,60 mC·cm-2, and the inversion dose of the surface relief shape G1= 31.18 C·cm-2. At d = 10 μm, these parameters are G0 = 6,98 mC·cm-2 and G1 = 36.19 C·cm-2. The dependences at increasing interval (16 mC·cm-2 – 1200 mC·cm-2) for d = 6.6 μm and d = 10 μm were fitted by exponential function. Conclusions. The changing of shape and parameters of the obtained surface relief on As3S77Ge20 film can be explained by the charge model. Our investigations have demonstrated that studied As3S77Ge20 composition is suitable for e-beam recording. These results show that As3S77Ge20 films can be used for fabrication of the optical elements.Проблематика. Халькогенидные стекла формируют уникальный класс материалов и являются привлекательными с точки зрения их различных применений, обусловленных их незаурядными свойствами и возможностью образовывать поверхностный рельеф. Взаимодействие этих материалов с электронным пучком представляет интерес в связи с разнообразием физических явлений, индуцированных в халькогенидных пленках лазерным облучением. Цель исследования. Изучение прямого (без селективного травления) формирования поверхностных наноструктур на пленке As3S77Ge20 толщиной ~8,3 мкм, изготовленной термическим вакуумным испарением, с использованием электронно-лучевой литографии. Изучение изменения высоты и формы поверхностных наноструктур в зависимости от дозы облучения. Методы реализации. Химический состав пленки определяли с помощью энергодисперсионного анализа рентгеновских лучей. Пленку облучали электронным пучком с использованием сканирующего электронного микроскопа. Было исследовано влияние облучения электронным пучком тонкой аморфной халькогенидной пленки As3S77Ge20. Рельеф поверхности пленки был сканирован с помощью атомно-силового микроскопа. Результаты исследования. Доза облучения G варьировалась от 12 мКл·см-2 до 12 Кл·см-2. Было обнаружено образование конусов с гауссовым профилем на поверхностях пленок после локального электронного облучения. Определена зависимость высоты полученных поверхностных наноструктур от дозы облучения. Видно, что для G 2400 мКл·см-2 она уменьшается. Были найдены начальная и инверсионная дозы формирования поверхностного рельефа. Для матриц с расстоянием между точками облучения d = 6,6 мкм начальная доза составляла G0 = 9,60 мКл·см-2, а инверсионная – Gi = 31,18 Кл·см-2. Для d = 10 мкм эти параметры равнялись G0 = 6,98 мКл·см-2 и Gi = 36,19 Кл·см-2. Зависимости в интервале возрастания дозы (16 мКл·см-2 – 1200 мКл·см-2) для d = 6,6 мкм и d = 10 мкм были аппроксимированы экспоненциальными функциями. Выводы. Изменение формы и параметров полученного поверхностного рельефа пленки As3S77Ge20 можно объяснить моделью аккумуляции заряда. Наши исследования показали, что изученная композиция As3S77Ge20 пригодна для регистрации электронного луча и может быть использована для изготовления оптических элементов

ФОРМУВАННЯ ПОВЕРХНЕВИХ НАНОСТРУКТУР НА ХАЛЬКОГЕНІДНІЙ ПЛІВЦІ As-S-Ge ПІСЛЯ ОПРОМІНЕННЯ ЕЛЕКТРОННИМ ПУЧКОМ

Background. Chalcogenide glasses comprise a unique materials platform and are attractive in view of various applications that make use their intriguing characteristic, the ability to form surface-relief patterns. The interaction of these materials with the electron beam is of interest due to diversity of physical phenomena induced in chalcogenide films by laser irradiation.Objective. The purpose of the paper is to study direct (without selective etching) surface relief formation of optical elements periodic nanostructures on thermal vacuum evaporated film As3S77Ge20 of ~8.3 μm thickness using electron beam lithography, as well as investigate the changes in surface nanostructures height and shape depending on exposure.Methods. The chemical composition was determined by energy dispersive analysis of X-rays. The film was irradiated by an electron beam using a scanning electron microscope. The influence of electron beam irradiation on As3S77Ge20 amorphous chalcogenide thin film was investigated. Surface relief of the film was tapped by atomic force microscope.Results. The exposure dose G varied from 12 mC·cm-2  to 12 C·cm-2. The formation of cones with Gaussian profile on the surfaces of the films was detected after local electron irradiation. Exposition dependent evolution of height surface nanostructures has been detected. It can be seen that for G < 2400 mC·cm-2 the height of the surface relief gradually grows to 100–125 nm and for G > 2400 mC·cm-2, relief height decreases. The initial and inversion doses of relief formation on this film have found. For 6,6 μm pitch is equal to G0 = 9,60 mC·cm-2, and the inversion dose of the surface relief shape G1= 31.18 C·cm-2. At d = 10 μm, these parameters are G0 = 6,98 mC·cm-2 and G1 = 36.19 C·cm-2. The dependences  at increasing interval (16 mC·cm-2 – 1200 mC·cm-2) for d = 6.6 μm and d = 10 μm were fitted by exponential function.Conclusions. The changing of shape and parameters of the obtained surface relief on As3S77Ge20 film can be explained by the charge model. Our investigations have demonstrated that studied As3S77Ge20 composition is suitable for e-beam recording. These results show that As3S77Ge20 films can be used for fabrication of the optical elements. Проблематика. Халькогенидные стекла формируют уникальный класс материалов и являются привлекательными с точки зрения их различных применений, обусловленных их незаурядными свойствами и возможностью образовывать поверхностный рельеф. Взаимодействие этих материалов с электронным пучком представляет интерес в связи с разнообразием физических явлений, индуцированных в халькогенидных пленках лазерным облучением.Цель исследования. Изучение прямого (без селективного травления) формирования поверхностных наноструктур на пленке As3S77Ge20 толщиной ~8,3 мкм, изготовленной термическим вакуумным испарением, с использованием электронно-лучевой литографии. Изучение изменения высоты и формы поверхностных наноструктур в зависимости от дозы облучения.Методы реализации. Химический состав пленки определяли с помощью энергодисперсионного анализа рентгеновских лучей. Пленку облучали электронным пучком с использованием сканирующего электронного микроскопа. Было исследовано влияние облучения электронным пучком тонкой аморфной халькогенидной пленки As3S77Ge20. Рельеф поверхности пленки был сканирован с помощью атомно-силового микроскопа.Результаты исследования. Доза облучения G варьировалась от 12 мКл·см-2 до 12 Кл·см-2. Было обнаружено образование конусов с гауссовым профилем на поверхностях пленок после локального электронного облучения. Определена зависимость высоты полученных поверхностных наноструктур от дозы облучения. Видно, что для G < 2400 мКл·см-2 высота рельефа поверхности постепенно увеличивается до 100–125 нм, а для G > 2400 мКл·см-2 она уменьшается. Были найдены начальная и инверсионная дозы формирования поверхностного рельефа. Для матриц с расстоянием между точками облучения d = 6,6 мкм начальная доза составляла G0 = 9,60 мКл·см-2, а инверсионная – Gi = 31,18 Кл·см-2. Для d = 10 мкм эти параметры равнялись G0 = 6,98 мКл·см-2 и Gi = 36,19 Кл·см-2. Зависимости  в интервале возрастания дозы (16 мКл·см-2 – 1200 мКл·см-2) для d = 6,6 мкм и d = 10 мкм были аппроксимированы экспоненциальными функциями.Выводы. Изменение формы и параметров полученного поверхностного рельефа пленки As3S77Ge20 можно объяснить моделью аккумуляции заряда. Наши исследования показали, что изученная композиция As3S77Ge20 пригодна для регистрации электронного луча и может быть использована для изготовления оптических элементов.Проблематика. Халькогенідні стекла формують унікальний клас матеріалів та є привабливими з точки зору їх різноманітних застосувань, що обумовлені їхніми непересічними властивостями та можливістю утворювати поверхневий рельєф. Взаємодія цих матеріалів з електронним променем становить інтерес через різноманітність фізичних явищ, спричинених у халькогенідних плівках лазерним опроміненням.Мета дослідження. Дослідження прямого (без селективного травлення) формування поверхневого рельєфу періодичних наноструктур на плівці As3S77Ge20 товщиною ~8,3 мкм, виготовленій вакуумним термічним випаровуванням, із використанням електронно-променевої літографії. Вивчення зміни висоти і форми поверхневих наноструктур залежно від дози опромінення.Методика реалізації. Хімічний склад плівки визначали за допомогою енергетично-дисперсійного аналізу рентгенівських променів. Плівку опромінювали електронним променем за допомогою скануючого електронного мікроскопа. Було досліджено вплив опромінення електронним пучком на аморфну халькогенідну тонку плівку As3S77Ge20. Поверхневий рельєф плівки сканували атомно-силовим мікроскопом.Результати дослідження. Доза експозиції G варіювалась від 12 мКл·см-2 до 12 Кл·см-2. Було виявлено формування конусів із гаусовим профілем на поверхнях плівок після локального опромінення електронами. Встановлено залежність висоти одержаних поверхневих наноструктур від дози експозиції. Видно, що для G < 2400 мКл·см-2 висота поверхневого рельєфу поступово зростає до 100–125 нм, а для G > 2400 мКл·см-2 вона зменшується. Було знайдено початкову та інверсійну дози формування поверхневого рельєфу. Для матриць із відстанню між точками опромінення d = 6,6 мкм початкова доза становила G0 = 9,60 мКл·см-2, а інверсійна – Gi = 31,18 Кл·см-2. Для d = 10 мкм ці параметри дорівнювали G0 = 6,98 мКл·см-2 і Gi= 36,19 Кл·см-2. Залежності  у зростаючому інтервалі дози (від 16 до 1200 мКл·см-2) для d = 6,6 мкм і d = 10 мкм було апроксимовано експоненційними функціями.Висновки. Зміну форми та параметрів отриманого рельєфу поверхні на плівці As3S77Ge20 можна пояснити моделлю акумулювання заряду. Наші дослідження показали, що вивчена композиція As3S77Ge20придатна для запису електронним променем та може бути використана для виготовлення оптичних елементів.

Suppression of the superconductivity in ultrathin amorphous Mo₇₈Ge₂₂ films observed by STM

In contact with a superconductor a normal metal modifies its properties due to Andreev reflection. In the current work the local density of states (LDOS) of superconductor–normal metal Mo₇₈Ge₂₂–Au bilayers are studied by means of STM applied from the Au side. Three bilayers have been prepared on silicate glass substrate consisting of 100, 10 and 5 nm MoGe thin films covered always by 5 nm Au layer. The tunneling spectra were measured at temperatures from 0.5 to 7 K. The two-dimensional cross-correlation between topography and normalized zero-bias conductance indicates a proximity effect between 100 and 10 nm MoGe thin films and Au layer where a superconducting gap slightly smaller than that of bulk MoGe is observed. The effect of the thinnest 5 nm MoGe layer on Au leads to much smaller gap moreover the LDOS reveals almost completely suppressed coherence peaks. This is attributed to a strong pair-breaking effect of spin-flip processes at the interface between MoGe films and the substrate

Complex optimization of arc melting synthesis for bulk Cr2AlC MAX-phase

A complex optimization of the arc melting synthetic approach was performed to enhance the phase purity of Cr2AlC MAX-phase in the bulk form. Optimization steps included the initial ratio of 2Cr: xAl: 1C, variation through a change in Al content (i.e. x ranging from 1 to 1.5), tuning duration of the post-annealing thermal treatment and adjustment of the melting chamber pressure. The use of Cr3C2 as a precursor in place of Cr and C mixture has also been tried. It was found that Cr2AlC MAX-phase forms as the predominant phase when a stoichiometric ratio 2Cr: 1.3Al: 1C is used. By keeping this stoichiometry constant, the melting chamber pressure was then adjusted to further improve the phase purity of the samples. It has been established that the use of Cr3C2 is not an appropriate way to improve sample purity and promote homogeneity in the carbon distribution. The establishment of an optimized arc fusion protocol for parental Cr2AlC is a necessity for further successful mass synthesis of the substituted (Cr1-xMnx)2AlC MAX-phase

Ethnic dentistry. Review of the literature

В статье представлен обзор литературы по вопросу особенностей строения зубов в зависимости от расовой и этнической принадлежности индивида и состояние изучающей это науки в целом.; У статті представлений огляд літератури з питання особливостей будови зубів залежно від расової та етнічної приналежності індивіда і стан науки що це вивчає в цілому.; The article presents an overview of the literature on the structural features of the teeth depending on the race and ethnicity of the individual and the state is studying in science in general

Ethnic dentistry. Review of the literature

В статье представлен обзор литературы по вопросу особенностей строения зубов в зависимости от расовой и этнической принадлежности индивида и состояние изучающей это науки в целом.; У статті представлений огляд літератури з питання особливостей будови зубів залежно від расової та етнічної приналежності індивіда і стан науки що це вивчає в цілому.; The article presents an overview of the literature on the structural features of the teeth depending on the race and ethnicity of the individual and the state is studying in science in general