© Д.В. Иванов, А.С. Антонов, Е.М. Семенова, А.И. Иванова, Н.Б. Кузьмин, Н.Ю. Сдобняков, 2022 УДК 539.216.2 : 537.533.35+539.26 Оригинальная статья О ФОРМИРОВАНИИ ФРАКТАЛЬНЫХ ПЛЕНОК ЖЕЛЕЗА Д.В. Иванов 1 , А.С. Антонов 1,2 , Е.М. Семенова 1 , А.И. Иванова 1 , Н.Б. Кузьмин 1 , Н.Ю. Сдобняков 1 1 ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет» 170002, Россия, Тверь, Садовый пер., 35 2 ФГБОУ ВО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия» 170904, Россия, Тверь, ул. Маршала Василевского, 7 nsdobnyakov@mail.ru DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.108 Аннотация: Рассмотрены закономерности формирования фрактального рельефа наноразмерных пленок железа на поверхности слюды с использованием атомно- силовой микроскопии. С целью не допустить образования оксидного слоя, пленки железа исследовались непосредственно после их получения на установке магнетронного напыления. Установлено, что магнетронное напыление позволяет получать островковые пленки железа, структурным элементом которых являются усеченные нанокубы – нанопирамиды. Определена фрактальная размерность полученных агломератов на различных масштабах: на масштабе 5 мкм Dc = 2,462±0,113; на масштабе 3 мкм Dc = 2,373±0,122; на масштабе 1 мкм Dc = 2,298±0,139. Проведена оценка распределения вероятности обнаружения агломератов на исследуемых пленках с определенной фрактальной размерностью поверхности пленок железа. Последующий элементный анализ пленок железа показал наличие кислорода, а следовательно формирование упорядоченных оксидных пленок типа ядро-оболочка. Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия, магнетронное напыление, фрактальная размерность, пленки железа, нанопирамиды. 1. Введение Уникальные свойства наноразмерных плёнок, отличные от свойств макроскопических металлов, в том числе пленочных структур, позволяют получать поверхности с заданными характеристиками и, как следствие, использовать их при проектировании электронных устройств и приборов с требуемыми показателями. Очевидно, что подобные свойства тонких плёнок обуславливаются особенностями их морфологии, в том числе за счет наличия фрактального рельефа [1]. Морфология поверхности является одним из важных показателей при анализе тонких пленок и оценке качества поверхности. Несмотря на тот факт, что качество рельефа поверхности обычно характеризуется параметрами шероховатости, сами значения этих параметров, очевидно, зависят от выбора масштаба образца. При изучении тонких плёнок фрактальный анализ используется чаще всего при анализе рельефа, полученного в результате осаждения и последующего формирования (например, за счет различных типов коалесценции – жидкофазной коалесценции, миграционной коалесценции, автокоалесценции или посредством механизма смачивания в твердом состоянии) поверхностного слоя. Ряд исследователей [2, 3] полагают, что Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2022. – Вып. 14 108