Ріст, структурно-фазові перетворення та рентгенооптичні властивості багатошарових нанорозмірних плівкових композицій Cо/C

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОФІЗИКИ І РАДІАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

РІСТ, СТРУКТУРНО-ФАЗОВІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ТА РЕНТГЕНООПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БАГАТОШАРОВИХ НАНОРОЗМІРНИХ ПЛІВКОВИХ КОМПОЗИЦІЙ Cо/C

01.04.07 - фізика твердого тіла

Девізенко Олександр Юрійович

Харків - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Національному технічному університеті «Харківський політехнічний інститут» МОН України, м. Харків

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Кондратенко Валерій Володимирович, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» МОН України, головний науковий співробітник кафедри фізики металів та напівпровідників.

Офіційні опоненти: член-кореспондент НАН України, доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Григор'єв Олег Миколайович, Інститут проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича НАН України, завідувач відділу конструкційної кераміки та керметів

кандидат фізико-математичних наук Кришталь Олександр Петрович, Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна МОН України, старший науковий співробітник кафедри фізичних технологій

Захист відбудеться «13» грудня 2010 р. о 14 ⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.245.01 у Інституті електрофізики і радіаційних технологій НАН України за адресою: 61003, м. Харків, вул. Гамарника, 2, корпус У-3, НТУ «ХПІ», ауд. 204.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту електрофізики і радіаційних технологій НАН України за адресою: 61024, м. Харків, вул. Гуданова, 13. Відгук на автореферат дисертації надсилати на адресу: 61002, м. Харків, вул. Чернишевська, 28, а/с 8812.

Автореферат розісланий «03» листопада 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 64.245.01 Пойда А.В.

АНОТАЦІЯ

Девізенко О.Ю. Ріст, структурно-фазові перетворення та рентгенооптичні властивості багатошарових нанорозмірних плівкових композицій Cо/C.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 - фізика твердого тіла. - Інститут електрофізики і радіаційних технологій НАН України. - м. Харків. - 2010.

В дисертації встановлено особливості структури й фазового складу сформованих методом магнетронного розпилення БПК (багатошарових плівкових композицій) Со/С, вплив подальшого нагріву на структурні та фазові перетворення, визначена відбивна здатність БПК Со/С, а також створені на основі таких БПК ефективні дзеркала для зображувальної системи на основі об'єктива Шварцшильда на діапазон довжин хвиль «вуглецевого вікна» (4.4 - 5.0 нм).

Досліджено структуру БПК Со/С та визначено склад, густину і структурний стан шарів кобальту нанометрової товщини, величину середньоквадратичних міжшарових шорсткостей, товщину вуглецевого шару, який бере участь у міжшаровій взаємодії з кобальтом. Оптимізована будова короткоперіодного БПК Со/С, а також виміряна його відбивна здатність і півширина кривої відбиття. Показано послідовність структурних і фазових перетворень, і механізм руйнування БПК Со/С при термічному відпалі. Створено погоджені увігнуті й опуклі дзеркала з багатошаровим покриттям Со/С для об'єктива Шварцшильда.

Ключові слова: періодичне покриття, аморфізація, графітизація, глобула кобальту, рентгенооптична система.

фазовий багатошаровий плівковий нагрів

АННОТАЦИЯ

Девизенко А.Ю. Рост, структурно-фазовые превращения и рентгенооптические свойства многослойных наноразмерных пленочных композиций Cо/C.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.07 - физика твердого тела. - Институт электрофизики и радиационных технологий НАН Украины. - г. Харьков. - 2010.

В диссертации решена актуальная научная задача - установлены особенности формирования, структурных и фазовых превращений, и рентгенооптических свойств многослойной наноразмерной периодической композиции Со/С, а также создана на ее основе эффективная изображающая система в виде объектива Шварцшильда для спектрального диапазона «углеродное окно» (4.4 - 5.0 нм).

Впервые выявлено, что в результате межслоевого взаимодействия в нанесенных методом магнетронного распыления МПК (многослойных периодических композициях) Со/С имеет место ряд особенностей структурного состояния, состава и плотности слоев. Толщина углерода h_CR, участвующая в межслоевом взаимодействии с кобальтом, зависит от толщины слоя кобальта h_Co: возрастает до h_CR ? 0.7 нм при h_Co < 1.8 нм, остается постоянной h_CR ? 0.7 нм при 1.8 нм < h_Co < 4.8 нм, и уменьшается до h_CR ? 0.4 нм при h_Co > 4.8 - 5.0 нм. Кроме этого в МПК Со/С при h_Co > 5 нм слой кобальта скачкообразно переходит из аморфного в кристаллическое состояние с ГПУ решеткой и аксиальной текстурой. Также установлено, что при увеличении h_Co с 1.2 нм до 1.8 нм соотношение числа атомов кобальта и углерода в этом слое меняется с 1:1 к 2:1, плотность слоя кобальта с_Co возрастает с 6 г/см³ до 7.0 - 7.5 г/см³. На второй стадии при 1.8 нм < h_Co < 4.8 нм величина с_Co достигает 8 г/см³, и при больших толщинах кобальта с_Co находится на уровне 8.0 - 8.3 г/см³.

Показано существование двух температурных интервалов, которые отличаются степенью влияния нагрева на структуру и фазовый состав МПК Со/С. Первый интервал при T < 300 єС для МПК Со(2)/С (с 2 нм аморфными кобальтсодержащими слоями) и при T < 400 єС для МПК Со(7)/С (с 7 нм кристаллическими кобальтовыми слоями) отличается отсутствием видимых изменений в степени периодической укладки слоев и в их структурном состоянии. Период МПК Со(2)/С и МПК Со(7)/С увеличивается менее чем на 0.2 нм и 0.33 нм соответственно, а также происходит рост пиковой отражательной способности. Во втором температурном интервале (T > 300 єС для МПК Со(2)/С и при T > 400 єС для МПК Со(7)/С) в покрытиях происходят структурные и фазовые превращения, которые приводят к разрушению их периодической конструкции и спаду отражательной способности.

Основной причиной разрушения периодической структуры МПК Со/С при нагреве является процесс перестройки кобальта в глобулы. Разрывы в слоях кобальта появляются при T = 300 єС для МПК Со(2)/С и T = 400 єС для МПК Со(7)/С. Формирование отдельно стоящих глобул кобальта в МПК Со(2)/С происходит при T = 500 єС. Размер этих глобул составляет L_s ? 6 - 30 нм в плоскости пленки и L_p ? 7 нм в перпендикулярном направлении. Образование глобул кобальта в МПК Со(7)/С происходит при T = 600 єС, при этом они являются более крупными с L_s ? 30 - 40 нм и L_p ? 9 нм.

При температурах T ? 400 єС и T ? 500 єС, в МПК Со(2)/С и Со(7)/С соответственно, происходит низкотемпературная каталитическая графитизация аморфного углерода и формирование слоев графита в объеме, который ранее занимали слои Со.

Процесс изменения структурного состояния слоев кобальта в МПК Со/С протекает совместно с образованием глобул кобальта: при Т ? 330 єС в МПК Со(2)/С аморфный кобальт кристаллизуется в ГЦК фазу, а при T = 600 єC в МПК Со(7)/С происходит полиморфное ГПУ>ГЦК превращение кобальта.

Определена оптимальная конструкция плоского МРЗ (многослойного рентгеновского зеркала) Со/С. Оптимизированные плоские МРЗ Со/С обеспечивают в излучении с длиной волны л ? 4.5 нм рекордную пиковую отражательную способность R = 14.3% в исходном состоянии, а также R = 14.8% после термического отжига.

Создан объектив Шварцшильда со сферическим вогнутым и выпуклым МРЗ Со/С, у которых ошибка в совпадении периодов по криволинейной поверхности составляет d = 0.008 нм (0.35%). Ожидаемая пропускная способность объектива является рекордной (приблизительно 0.25%). Коэффициент пропускания объектива 0.6 - 0.7% может быть получен при увеличении числа пар слоёв выпуклого и вогнутого МРЗ Со/С с 100 до 200.

Ключевые слова: периодическое покрытие, аморфизация, графитизация, глобула кобальта, рентгенооптическая система.

ABSTRACT

Devizenkо A.Yu. Growth, structure, phase transformation and X-ray optics performance of Co/C nanoscale multilayers.- Manuscript.

Thesis to Ph.D. degree of physical-mathematical sciences on specialty 01.04.07 - solid state physics. - The Institute of Electrophysics and Radiation technologies NAS of Ukraine, Kharkov, 2010.

Thesis describes study of structure, construction and reflectivity of magnetron sputtered Co/C multilayers in as-deposited and annealed state and formation of Co/C multilayers with enhanced reflectivity for imaging system based on Schwarzschild objective in the «carbon window» x-ray region of wavelength 4.4 - 5.0 nm. Multilayer construction, layer compositions and layer densities, structure of nanoscale cobalt layers, interface roughness, carbon layer consumption for carbon-cobalt interaction on interface were defined. Reflectivity and bandwidth of Co/C multilayer of optimized construction were measured. Damage mechanism and sequence of structure transformation and phase transformation in annealed Co/C multilayer have been reported. Matched concave and convex mirrors with the Co/C multilayer coating for the Schwarzschild objective were developed.

Keywords: multilayer, amorphization, graphitization, cobalt globule, x-ray imaging system.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. За останні кілька десятиліть прогрес у технології формування тонких (нанометрової товщини) шарів різних хімічних елементів й їх сполук дав можливість створити різноманітні багатошарові плівкові функціональні покриття з новими фізичними властивостями. Завдяки таким властивостям ці покриття широко застосовуються, як у практичних цілях, так і при проведенні фундаментальних досліджень. Одною з областей, в якій ефективно використовуються багатошарові плівкові покриття є оптика м'якого рентгенівського випромінювання. Багатошарові рентгенівські дзеркала, розроблені й створені на основі плівкових багатошарових періодичних композицій, забезпечили можливість керування рентгенівським випромінюванням у діапазоні довжин хвиль 0.5 - 50 нм.

Нинішній етап розвитку багатошарової рентгенівської оптики пов'язаний із цілеспрямованим створенням оптичних елементів, включаючи багатодзеркальні системи, для вирішення конкретних фундаментальних і практичних завдань. У зв'язку з цим, особливий інтерес представляє розробка зображувальних систем для рентгенівської мікроскопії з двома й більше багатошаровими рентгенівськими дзеркалами на криволінійних підкладках. Рентгенівська мікроскопія на основі таких систем є важливим дослідницьким інструментом, що дає змогу істотно доповнити інформацію, одержану за допомогою оптичної й електронної мікроскопії. Найбільш успішні результати із створення рентгенівських зображувальних систем були досягнуті для діапазону довжин хвиль 13 - 50 нм. У більш короткохвильовій області, поблизу стрибка поглинання вуглецю, лежить діапазон «вуглецевого вікна» (4.4 - 5.0 нм), що становить особливий інтерес для абсорбційної мікроскопії матеріалів на основі вуглецю, у тому числі медичних і біологічних об'єктів. На відміну від оптичної й електронної мікроскопії абсорбційна мікроскопія у «вуглецевому вікні» дає можливість досліджувати досить товсті зразки (товщиною до 30 мкм). Однак досвід створення зображувальних систем для «вуглецевого вікна» був не таким успішним, як для діапазону довжин хвиль 13 - 50 нм. Це пов'язане з тим, що для одержання ефективної зображувальної системи для «вуглецевого вікна» потрібне вирішення ряду завдань. По-перше - створення багатошарових рентгенівських дзеркал з високою відбивною здатністю. У таких дзеркалах з надмалим періодом (d ? 2.3 нм) товщина окремих шарів приблизно становить усього 1 нм. У цьому випадку відбувається значне зниження відбивної здатності багатошарового дзеркала через такі дефекти як: несуцільність шарів, міжшарова шорсткість і міжшарове перемішування. У зв'язку із цим виникає необхідність вибору найбільш оптимальної пари матеріалів для дзеркала, вивчення структурних перетворень у процесі формування, визначення мінімальної товщини суцільністості шарів, установлення складу й структури шарів та розміру міжшарових шорсткостей. Ці дані необхідні для оптимізації параметрів багатошарових дзеркал з метою досягнення максимального коефіцієнта відбиття. Крім цього становить інтерес вивчення процесів структурних і фазових перетворень у такому дзеркалі при термічних відпалах, які, зокрема, можуть впливати на його відбивну здатність й величину періоду. Вказані дослідження дають можливість визначити температурні границі практичного застосування дзеркал, у межах яких зберігаються періодичне розташування шарів і високі рентгенооптичні характеристики. Друга проблема - це дуже вузька напівширина (?л) кривої відбиття багатошарових рентгенівських дзеркал у даному спектральному діапазоні (усього 0.08 - 0.03 нм). Для забезпечення максимального суміщення кривих відбиття дзеркал, необхідно досягти заданих профілей розподілу їх періодів із високою точністю на криволінійних підкладках зображувальної системи. У зв'язку з цим важливо встановити особливості впливу структурних і фазових перетворень на період дзеркал при термічному відпалі, тому що ці дані можуть бути використані для збільшення ступеня суміщення їх кривих відбиття.

Слід зазначити, що багатошарові рентгенівські дзеркала із високою відбивною здатністю й високопропускні зображувальні системи для спектрального діапазону «вуглецеве вікно» можуть бути використані при створенні короткохвильової рентгенівської літографії нового покоління, більш чутливих дослідницьких приладів для астрофізики, а також приладів з діагностики плазми із субмікронною роздільною здатністю.

Таким чином, актуальність виконання даної роботи обумовлена необхідністю формування нового плівкового матеріалу у вигляді багатошарової нанорозмірної композиції з метою створення рентгенівських зображувальних систем для вирішення прикладних і фундаментальних завдань у медицині, астрофізиці, фізиці плазми, проекційній рентгенівській літографії й інших областях.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана на кафедрі фізики металів і напівпровідників Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» у ході виконання держбюджетних НДР і міжнародного проекту:

- «Особливості формування, структура і міжфазна взаємодія в нанорозмірних багатошарових плівкових композиціях» (наказ НТУ «ХПІ» №654 від 16.11.2005p., номер держреєстрації 0106U001512, 2006 - 2008 рр.);

- CRDF проект «Compact Laboratory Microscope for Nanoimaging in the XUV Spectral Region», проект RUP2-2845, 2007 - 2008 рр.

- «Дослідження можливості створення нанорозмірних багатошарових плівкових рентгенооптичних композицій з керованою будовою» (наказ НТУ «ХПІ» №690 від 30.12.08р., номер держреєстрації 0109U002419, 2009 - 2010 рр.).

Мета і завдання дослідження. Метою даної роботи є вирішення завдання з встановлення особливостей формування, структурних і фазових перетворень та рентгенооптичних властивостей багатошарових нанорозмірних періодичних композицій Со/С, а також дослідження можливості створення на їх основі ефективної зображувальної системи для спектрального діапазону «вуглецеве вікно» (4.4 - 5.0 нм).

Для досягнення поставленої мети було необхідно:

1. Провести аналіз рентгенооптичних властивостей різних сполучень матеріалів з метою вибору оптимальної пари для створення високовідбивних багатошарових рентгенівських дзеркал для діапазону довжин хвиль 4.4 - 5.0 нм.

2. Встановити особливості росту нанорозмірної багатошарової композиції Со/С, включаючи міжшарову взаємодію, зміни складу шарів, структурні перетворення й розвиток міжшарової шорсткості при формуванні композиції методом магнетронного розпилення, а також оптимізувати будову багатошарового рентгенівського дзеркала Co/C для одержання високої відбивної здатності в діапазоні «вуглецеве вікно».

3. Дослідити вплив нагрівання на послідовність структурно-фазових перетворень, період й відбивну здатність багатошарових рентгенівських дзеркал Со/С. Визначити механізм руйнування й температурні границі застосування дзеркал Со/С.

4. Забезпечити нанесення багатошарового періодичного покриття Со/С з заданим розподілом періоду по поверхні криволінійних підкладок об'єктива Шварцшильда.

5. Дослідити рентгенооптичні характеристики виготовлених дзеркал й оцінити пропускну здатність об'єктива Шварцшильда в діапазоні «вуглецевого вікна».

Об'єкт дослідження. Багатошарове періодичне покриття Co/C з товщинами шарів від 0.8 нм до 7 нм, яке методом магнетронного розпилення нанесено на плоскі поліровані кремнієві підкладки й скляні підкладки, а також увігнуті й опуклі сферичні кварцові підкладки.

Предмет дослідження. Склад й густина шарів, структура й суцільність шарів, міжшарова шорсткість у вихідному стані, послідовність структурних і фазових перетворень при термічному відпалі, зміна періоду багатошарової періодичної композиції при термічному відпалі, рентгенооптичні характеристики дзеркал.

Методи дослідження: рентгенівська дифрактометрія, рентгенівська малокутова дифрактометрія, комп'ютерне моделювання кривих малокутової рентгенівської дифракції, високороздільна просвічувальна електронна мікроскопія, атомно-силова мікроскопія, рентгенооптичні методи із застосуванням синхротронного випромінювання.

Наукова новизна одержаних результатів.

1. Уперше показано, що процес міжшарової взаємодії при формуванні багатошарових періодичних композицій Со/С методом магнетронного розпилення залежно від товщини шарів кобальту h_Co має три стадії: I - h_Co ? 1.8 нм, II - 1.8 нм < h_Co < 4.8 нм й III - h_Co > 4.8 - 5 нм. Для кожної стадії встановлена товщина вуглецевого шару, яка бере участь у взаємодії, а також густина і структура кобальтовмісних шарів.

2. Встановлена наявність двох температурних інтервалів на залежності росту періоду багатошарових періодичних композицій Со/С від температури відпалу. Перший інтервал для композицій Со(2)/С (з 2 нм аморфними кобальтовмісними шарами) відповідає T < 300 єС, а для композицій Со(7)/С (з 7 нм кристалічними кобальтовими шарами) - T < 400 єС. У цьому температурному інтервалі відбувається зростання періоду багатошарових композицій на 0.2 - 0.33 нм і збільшення пікової відбивної здатності. У другому температурному інтервалі (T > 300 єС для композицій Со(2)/С і при T > 400 єС для композицій Со(7)/С) у багатошарових композиціях відбуваються структурні й фазові перетворення, які приводять до руйнування їх періодичної будови й втрати відбивної здатності.

3. Показано, що об'єднання кобальту в глобули є основним механізмом термічного руйнування багатошарових періодичних композицій Со/С. Встановлено, що цей процес починається з утворення розривів у шарах кобальту при T = 300 єС для композицій Со(2)/С і T = 400 єС для композицій Со(7)/С, а завершується утворенням глобул, відповідно, при T = 500 єС й T = 600 єС.

4. Методом просвічувальної електронної мікроскопії й рентгенівської дифракції показано, що в процесі відпалу при температурах T ? 400 єС у багатошарових періодичних композиціях Со(2)/С і при T ? 500 єС у багатошарових періодичних композиціях Со(7)/С паралельно з утворенням глобул кобальту відбувається низькотемпературна каталітична графітизація аморфного вуглецю. Графітові шари формуються в об'ємі, у якому раніше розташовувалися шари Со. У композиціях Со(7)/С графітові шари мають текстуру: площини графіту (0002) розташовуються паралельно площині плівки. У композиціях Со(2)/С переважна орієнтація графітових шарів відсутня.

5. Встановлено, що процес переходу кобальту у високотемпературну ГЦК фазу в багатошарових періодичних композиціях Со/С починається разом із процесом утворення глобул після появи розривів у шарах металу. У випадку аморфного кобальту в періодичних композиціях Со(2)/С фазовий перехід відбувається в інтервалі температур 330 - 400 єС, а у випадку кристалічного ГЩУ кобальту в періодичних композиціях Со(7)/С поліморфне перетворення відбувається при T = 600 єC.

6. При товщині більшій 5 нм шар кобальту стрибкоподібно переходить із аморфного в кристалічний стан з ГЩУ ґраткою й аксіальною віссю текстури [0001], що перпендикулярна площині плівки.

Практичне значення одержаних результатів.

1. Продемонстрована можливість створення об'єктива Шварцшильда з багатошаровим покриттям Со/С, у якого похибка у збігу періодів покриттів на криволінійних поверхнях опуклого й увігнутого дзеркал становить d = 0.008 нм (0.35%). Очікувана пропускна здатність цього об'єктива Шварцшильда в спектральному діапазоні «вуглецеве вікно» (4.4 - 5.0 нм) є рекордною приблизно 0.25%, що дасть можливість за час експозиції в кілька десятків наносекунд одержувати зображення об'єктів на основі вуглецю із субмікронною роздільною здатністю. Відповідно до проведених розрахунків коефіцієнт пропускання об'єктива може бути піднятий майже в 2.5 рази до значення 0.6 - 0.7% при збільшенні числа пар шарів з N = 100 до N = 200 в опуклому й увігнутому багатошарових рентгенівських дзеркалах Со/С.

2. Показано, що застосування короткоперіодного (? 2.3 нм) багатошарового рентгенівського дзеркала Со/С з увігнутою сферичною підкладкою дає змогу одержувати контрастні мікроскопічні зображення об'єктів на основі вуглецю з розділенням 1 - 5 мкм в «вуглецевому вікні» за наносекундний час експозиції.

3. Одержані дані про структуру нанорозмірних рентгенівських дзеркал Со/С, склад шарів, їх товщину й густину, а також величину міжшарової шорсткості дають можливість розраховувати відбивну здатність багатошарових дзеркал Со/С різної будови в м'якому рентгенівському випромінюванні.

4. Уперше визначена оптимальна товщина кобальтовмісного шару 1.2 нм, при якій цей шар є суцільним і величина міжшарової шорсткості становить 0.37 нм, що дало змогу створити плоскі короткоперіодні (? 2.3 нм) багатошарові рентгенівські дзеркала Со/С з рекордним рівнем пікової відбивної здатності R = 14.3 - 14.8% у випромінюванні з л ? 4.5 нм.

Особистий внесок дисертанта. Автор брав участь у всіх етапах дослідження з теми дисертації: у постановці завдання, синтезі багатошарових покриттів Со/С, проведенні експериментів, аналізі й інтерпретації одержаних результатів, підготовці й оформленні матеріалів до публікації. Безпосередньо автором проведене нанесення покриттів на плоскі підкладки, розрахунок профілю розподілу періоду по криволінійним дзеркалам об'єктива Шварцшильда, дослідження однієї з методик нанесення покриття із заданим розподілом періоду уздовж увігнутої сферичної поверхні дзеркала об'єктива Шварцшильда, відпали покриттів, дифрактометричні дослідження, обробка даних малокутової рентгенівської дифракції, електронної мікродифракції й електронно-мікроскопічних зображень.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи були представлені й доповідалися на таких конференціях: (1) International conference SPIE «Soft X-Ray Lasers and Applications VI» San Diego, USA, 2005; (2) Харьковская нанотехнологическая Ассамблея, г. Харьков, Украина, 2006; (3) Харьковская нанотехнологическая Ассамблея-2007, г. Харьков, Украина, 2007; (4) Inernational conference SPIE «Soft X-Ray Lasers and Applications VII», San Diego, USA, 2007; (5) РСНЭ-2007 «VI Национальная конференция по применению рентеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов», Москва, Россия, 2007; (6) International conference SPIE «Advances in X-Ray/EUV Optics and Components III», San Diego, USA, 2008; (7) Международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника XIII», г.Нижний Новгород, Россия, 2009; (8) International Conference «Physics of X-Ray Multilayer Structures» Montana, USA, 2010.

Публікації. Усього за темою дисертації опубліковано 13 робіт. З них 5 статей у спеціалізованих наукових журналах, 6 тез у вигляді статей - у збірниках наукових праць міжнародних конференцій і 2 тези доповідей - у збірниках тез міжнародних конференцій.

Структура й обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, п'яти розділів, висновків, списку літератури (125 джерел). Дисертація містить 140 сторінок, 2 таблиці, 44 рисунка.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми дослідження, визначені мета й основні завдання для її досягнення, сформульовані наукова новизна й практична цінність основних результатів роботи.

У першому розділі «Літературний огляд» проведено аналіз нинішнього стану проблем формування багатошарових періодичних композицій (БПК) Со/С з надтонкими шарами нанометрової товщини, впливу нагрівання на будову покриттів (Ni, Ti, Cr, Со)/C й їх параметри, керування розподілом товщини покриттів по площі підкладки при нанесенні й створенні рентгенооптичної зображувальної системи на основі об'єктива Шварцшильда для спектрального діапазону «вуглецеве вікно» із застосуванням БПК. Показано, що існуючі дані не дозволяють сформувати цілісну картину про вплив міжшарової взаємодії на будову БПК Со/С. Деякі факти мають суперечливий характер, а створена рентгенооптична система на основі об'єктива Шварцшильда для л = 4.48 нм має низьку ефективність. Все вказане вище обґрунтовує необхідність проведення дослідження з теми дисертаційної роботи.

У другому розділі «Методика виготовлення, термічного відпалу й дослідження структури покриттів» описані методики одержання й дослідження покриттів на основі кобальту й вуглецю.

Для формування БПК Со/С, тришарових плівок С/Со/С і одношарових плівок (Со і С), застосовувався метод прямострумного магнетронного розпилення кобальту й вуглецю в середовищі Ar. Підкладками були скло, кремній і кварц із низькою середньоквадратичною шорсткістю (у ? 0.4 нм), а також KCl. Шари кобальту й вуглецю в БПК Со/С і покриттях С/Со/С наносились по черзі, а їх товщина регулювалась часом експозиції підкладки над відповідним магнетроном.

Дослідження будови покриттів, меж розділу шарів, фазового складу шарів у початковому стані й після термічного відпалу проводились з застосуванням високороздільної просвічувальної електронної мікроскопії, електронної мікроскопії поперечних зрізів (ЕМПЗ) і рентгенівської дифрактометрії. За допомогою атомно-силової мікроскопії визначали середньоквадратичну шорсткість на поверхні підкладок і покриттів. Рентгенооптичні методи із застосуванням синхротронного випромінювання дали змогу досліджувати відбивну здатність дзеркал на робочій довжині випромінювання л ? 4.5 нм.

Визначення таких параметрів багатошарового покриття й одношарових плівок як товщина, густина і шорсткість шарів виконувалось за результатами комп'ютерного моделювання відповідних кривих малокутової рентгенівської дифракції (МРД). Варіюванням цих параметрів досягався найкращий збіг модельної й експериментальної МРД. Величина періоду визначалась за величиною кута нахилу прямої на графіку sin²(иn) від (n²л²/4), де n - номер дифракційного максимуму на МРД, а и - його кутове положення.

Відпал зразків проводився у вакуумній камері при тиску нижче 10^-2 Па в інтервалі температур 230 - 600 єС з застосуванням терморегулятора РИФ-101.

У третьому розділі «Вибір пар матеріалів для БРД працюючих на довжині хвилі л ? 4.5 нм і дослідження особливостей формування багатошарового періодичного покриття Со/С» проведено аналіз рентгенооптичних властивостей БРД (багатошарових рентгенівських дзеркал) (Со, Fe, Cr, U)/C у діапазоні довжин хвиль 4.4 - 5.0 нм з урахуванням літературних даних про склад й густину шарів, їх суцільність й величину середньоквадратичної міжшарової шорсткості (у), а також досліджено вплив міжшарового перемішування на структуру й склад шарів БПК Со/С.

Показано, що БРД Со/С має найбільшу інтегральну відбивну здатність і півширину кривої відбиття в «вуглецевому вікні» у порівнянні із БРД Cr/C й БРД Fe/C, що спрощує суміщення кривих відбиття двох дзеркал об'єктива Шварцшильда. БРД U/С так само має високі рентгенооптичні характеристики, але експериментальне дослідження цього дзеркала в даній роботі не проводилось, оскільки для цього потрібні спеціальні умови.



Рис.1. Електронно-мікроскопічне зображення поперечного зрізу БПК Co/C, з товщиною шару кобальту 0,8 нм (а), 1,1 нм (б) й 1,4 нм (в). Мікродифракція (г) приведена для зображення (в). Товщина шару вуглецю складала 6 нм.

При розробці короткоперіодних БРД із товщиною окремих шарів приблизно 1 нм велике значення мають такі характеристики, як мінімальна товщина суцільної плівки й середньоквадратична міжшарова шорсткість. Крім цього важливо врахувати можливість міжшарового перемішування в процесі вирощування, оскільки область перемішування за величиною може бути близькою до товщини окремих шарів.

Рис. 2. Залежність товщини шару вуглецю в БПК Со/С від товщини кобальтовмісного шару.

Відповідно до проведеного дослідження особливостей росту БРД Со/С з застосуванням ЕМПЗ такі покриття (рис.1) складаються з аморфних шарів кобальту й вуглецю. Шар кобальту при товщині h_Co ? 0.8 нм (рис.1) перебуває на стадії коалесценції. При товщині 1.1 нм шар кобальту стає суцільним, однак при цьому величина у є досить високою (у ? 0.45 нм) (з моделювання МРД). Зниження у до прийнятного значення 0.36 нм відбувається при товщині кобальту приблизно 1.4 нм. На відміну від кобальту, шар вуглецю - суцільний вже при власній товщині h_С ? 0.7 нм. Таким чином, оптимальною будовою БРД Со/С нормального падіння для випромінювання з довжиною хвилі л ? 4.5 нм, є наступна: h_Co ? 1.25 нм, h_С ? 1 нм, при цьому 0.36 < у < 0.45 нм.

Аналіз зображень поперечних зрізів не дає змоги безпосередньо виявити перемішані зони як результат взаємодії шарів кобальту й вуглецю у зв'язку з їх аморфним станом. Разом з тим є ряд експериментальних результатів, які свідчать про наявність пере-мішування в БПК Со/С, а саме:

a) шари кобальту - товщі, а шари вуглецю - тонші відповідних шарів з номінальною товщиною (тобто з розрахунковою товщиною у відсутності міжшарової взаємодії); б) пропускання кобальтового шару при вирощуванні БПК Со/С приводить до збільшення товщини вуглецевого шару не у два, а в три рази в порівнянні з товщиною шарів, де такого пропускання немає; додатковий приріст товщини вуглецевого шару пов'язаний з відсутністю двох границь C-Co й Co-C, на яких відбувається перемішування; в) залежність періоду від товщини шару кобальту складається із двох лінійних ділянок: з уповільненим зростанням періоду при h_Co < 1.8 нм і більш швидким при h_Co > 1.8 нм. Така залежність характерна для БПК, у яких на етапі формування утворюється перемішана зона.

У роботі показано, що внаслідок міжшарової взаємодії в БПК Со/С шари кобальту різної товщини відрізняються складом, густиною (с_Co) і структурним станом. Детальне дослідження процесу міжшарового перемішування ілюструє залежність зміни товщини шару вуглецю з ростом товщини кобальтовмісного шару (рис.2). На цій залежності можна виділити три ділянки: 1) при h_Co < 1.8 нм, 2) при 1.8 нм < h_Co < 4.8 нм й 3) при h_Co > 4.8 - 5 нм. Наприкінці першої стадії, при h_Co = 1.8 нм зменшення товщини шару вуглецю (h_CR) в порівнянні з його номінальною товщиною досягає максимального значення майже 0.7 нм. При цьому з ростом величини h_Co з 1.2 нм до 1.8 нм, співвідношення кількості атомів кобальту й вуглецю в шарі кобальту змінюється від 1:1 до 2:1, а також зростає густина с_Co з 6 г/см³ до 7 - 7.5 г/см³. У зв'язку зі зміною складу шар кобальту при h_Co < 5 нм далі буде називатись кобальтовмісним. На другій стадії товщина шару вуглецю в БПК залишається постійною. Спостережуване на цій стадії зростання величини с_Co з 7 - 7.5 г/см³ до 8 г/см³ відбувається за рахунок осадження кобальту. Наступне збільшення товщини h_Co вже на початку третьої ділянки приводить до зменшення товщини вуглецю, що взаємодіє з кобальтом, з h_CR ? 0.7 нм до h_CR ? 0.4 нм.

Наслідком міжшарового перемішування є формування нерівноважних аморфних шарів кобальту в БПК Со/С при h_Co < 5 нм. При збільшенні товщини h_Co ? 5 нм відбувається стрибкоподібна кристалізація кобальту в рівноважну низькотемпературну ГЩУ фазу з аксіальною текстурою й з віссю текстури [0001] перпендикулярною площині плівки. Густина шарів кобальту завтовшки 5 - 50 нм практично не відрізняється й становить 8 - 8.3 г/см³.

У четвертому розділі «Фазові й структурні перетворення в БПК Со/С при термічному відпалі» проведено вивчення впливу нагрівання при T = 250 єС - 600 єС на послідовність структурно-фазових перетворень, зміну величини періоду й відбивної здатності БПК Со(2)/С (з 2 нм аморфними кобальтовмісними шарами) і БПК Со(7)/С (з 7 нм кристалічними кобальтовими шарами).

У БПК Со(2)/С й БПК Со(7)/С при температурах відпалу, відповідно, Т < 300 єС і Т < 400 єС зберігається високий рівень періодичності шарів. Структурний стан шарів залишається без помітних змін. Спостерігається збільшення періоду, що при цих температурах становить менш 0.2 нм для БПК Со(2)/С й 0.33 нм для БПК Со(7)/С. Відповідно до проведених оцінок, основною причиною росту періоду є збільшення товщини шару вуглецю, імовірно, за рахунок його часткового виходу з кобальтового й кобальтовмісного шарів.

Відпал БПК Со(2)/С при Т = 300 єС супроводжується руйнуванням суцільності шарів кобальту, що приводить до зниження коефіцієнта відбиття 1-го бреггівского максимуму на картинах МРД. З підвищенням температури кількість і площа розривів у кобальті збільшується. При Т = 500 єС у БПК Со(2)/С залишаються тільки окремі кристалічні глобули кобальту розміром L_s від 6 нм до 30 нм у площині покриття й L_p ? 7 нм у перпендикулярному напрямку. Слід зазначити, що процес кристалізації аморфного кобальту відбувається переважно в ГЦК фазу при температурі Т ? 330 єС (рис.3).

Для БПК Со(7)/С поява розривів у шарі кобальту й утворення окремих глобул відбувається при більш високій температурі 400 єС і 600 єС. До того ж частки кобальту є більшими з L_s ? 30 - 40 нм й L_p ? 9 нм. Крім цього, відпал при температурі 600 єС супроводжується поліморфним переходом кобальту із ГЩУ в переважну високотемпературну ГЦК модифікацію.

Рис.3.?Дифрактограми рентгенівського фазового аналізу БПК Co(2)/C у вихідному стані (1) й після відпалу 330 єС (2), 400 єС (3), 500 єС (4), 600 єС (5) протягом 1 години.



Рис.4. Електронно-мікроскопічне зображення (а, в) поперечного зрізу й електронна мікродифракція (б, г) БПК Со(2)/С у вихідному стані (а, б) й після відпалу 400 єС протягом 1 години (в, г).

Структурні й фазові перетворення в БПК Co(2)/C при Т ? 400 єС й в БПК Со(7)/С при Т ? 500 єС також супрово-джуються частковою графітизацією аморфного вуглецю (рис.3, 4), що при цих відносно низьких температурах обумовлена каталітичною дією кобальту. Графітові шари формуються в об'ємі, що до початку процесу утворення глобул був заповнений кобальтовими й кобальтовмісними шарами. Будова покриття у випадку графітизації вуглецю змінюється з БПК Со/С на недосконалу періодичну композицію «графіт/аморфний вуглець», що заповнена глобулами кристалічного кобальту (рис.4). Товщина графітового шару приблизно відповідає товщині шару кобальту у вихідному стані. Відмітною рисою БПК Со(7)/С є те, що площини графіту (0002) орієнтовані паралельно поверхні плівки з кутовою півшириною рефлексів 11 ° - 13 °.

У п'ятому розділі «БРД Со/С для абсорбційної рентгенівської мікроскопії об'єктів на основі вуглецю у випромінюванні з довжиною хвилі л ? 4.5 нм» обговорюються результати дослідження рентгенооптичних характеристик плоского, опуклого й увігнутого БРД Со/С у випромінюванні з довжиною хвилі л ? 4.5 нм, а також випробувань придатності увігнутого сферичного БРД Со/С у схемі контактної рентгенівської мікроскопії об'єктів на основі вуглецю при л ? 4.5 нм.

Показано, що плоскі короткоперіодні (2.3 нм) БРД Со/С нормального падіння, які створені з урахуванням оптимальної будови, демонструють зростання пікового коефіцієнта відбиття з R = 8.1% до рекордного R = 14.3% і зменшення напівширини кривої відбиття з Дл ? 0.053 нм до Дл ? 0.025 нм при збільшенні числа періодів N від 80 до 200. У цих БРД із h_Co ? 1.2 нм величина у становить 0.37 нм. Відпал одного із дзеркал з N = 200 при T = 240 °С дав можливість підвищити величину R до 14.8% (на 0.5%).

Рис.5.?Схематичне зображення об'єктива Шварцшильда в схемі для рентгенівської мікроскопії (1 - джерело випромінювання, 2 - об'єкт дослідження, 3 - БРД на опуклій підкладці, 4 - БРД на увігнутій підкладці, 5 - фотоплівка). Робоча зона з БРД Со/С зображена білими крапками.

Одержані обнадійливі результати зі створення БРД Со/С на плоских підкладках з високим значенням R дали можливість перейти до роботи з увігнутим й опуклим дзеркалами об'єктива Шварцшильда (рис.5). Центральносиметричний і монотонний профіль розподілу періоду БРД Со/С на опуклій підкладці був одержаний при переміщенні цієї підкладки над магнетроном з постійною швидкістю при її додатковому аксіальному обертанні. Профіль розподілу періоду БРД Со/С на ввігнутому дзеркалі, який потрібен для роботи об'єктива як цілісної системи, був досягнутий у такий спосіб: підкладка безперервно переміщувалась над магнетроном із швидкістю, яка змінювалась плавно, а також додатково підкладка здійснювала аксіальне обертання. Вибір закону зміни швидкості переміщення підкладки забезпечив заданий профіль товщини кожного шару. Запропонована послідовність нанесення покриття є ефективною при виготовленні об'єктива Шварцшильда для квазібезперервного випромінювання.

Після формування дзеркал й відпалу опуклого для корегування величини періоду, розподіл періодів увігнутого й опуклого дзеркал збіглись з необхідним розподілом з високою точністю d = 0.008 нм (0.35%), що забезпечило суміщення їх кривих відбиття. Створені БРД Со/С мали R ? 4.5 - 6%, що нижче очікуваного ? 10%. Проте, з урахуванням величини R й d дзеркал, коефіцієнт пропускання об'єктива буде становитиме рекордне значення майже 0.25%, що в 2.5 рази вище досягнутого раніше значення. Слід зазначити, що збільшення числа пар шарів з 100 до 200, навіть при досягнутому рівні у, дасть можливість істотно збільшити коефіцієнт пропускання об'єктива до 0.6 - 0.7%.

Для підтвердження ефективності застосування короткоперіодних БРД Co/C при дослідженні об'єктів в «вуглецевому вікні» методом контактної мікроскопії були проведені експерименти із застосуванням ввігнутого сферичного БРД Со/С у якості монохроматора й коліматора м'якого рентгенівського випромінювання лазерної плазми. Було показано, що оптична схема, основними елементами якої є джерело випромінювання й вказане дзеркало, дає змогу за наносекундний час експозиції одержувати контрастні мікроскопічні зображення об'єктів на основі вуглецю з роздільною здатністю 1 - 5 мкм у випромінюванні з довжиною хвилі л ? 4.5 нм. За допомогою цієї схеми були одержані зображення декількох об'єктів, а саме: краю крила мухи Sarcophaga carnaria L (без попередньої обробки), фрагмента кровоносної судини й поліакрілонітрильного вуглеволокна.

Очікується, що застосування подібного, як у поданій схемі, плазмового джерела випромінювання дасть можливість за допомогою об'єктива Шварцшильда одержувати зображення об'єктів із субмікронною роздільною здатністю за часи експозиції в декілька десятків наносекунд.

ВИСНОВКИ

У роботі вирішено наукове завдання із встановлення особливостей формування, структурних і фазових перетворень, і рентгенооптичних властивостей багатошарових нанорозмірних періодичних композицій Со/С, а також продемонстрована можливість створення на їх основі ефективної зображувальної системи у вигляді об'єктива Шварцшильда для спектрального діапазону «вуглецеве вікно» (4.4 - 5.0 нм).

Основні наукові й практичні результати роботи можна сформулювати у вигляді таких узагальнюючих висновків.

1. У результаті детального дослідження процесів формування багатошарових періодичних композицій Со/С методом магнетронного розпилення показано, що основною причиною зміни номінального співвідношення товщин шарів, періоду композиції, складу й густини шарів, а також аморфізації шарів кобальту є міжшарова взаємодія. Уперше показано, що залежно від товщини шару кобальту можна виділити три стадії процесу взаємодії. На першій стадії товщина шару вуглецю h_CR, що бере участь у взаємодії, збільшується, досягаючи максимального значення 0.7 нм для двох меж поділу при товщині кобальту h_Co до 1.8 нм. При цьому густина кобальтовмісного шару с_Co змінюється з 6 до 7 - 7.5 г/см³ при збільшенні його товщини з 1.2 нм до 1.8 нм. На другій стадії при 1.8 нм < h_Co < 4.8 нм, відбувається зростання величини с_Co до 8 г/см³, а h_CR залишається постійною 0.7 нм. На третій стадії, при h_Co ? 4.8 - 5.0 нм, відбувається зменшення товщини h_CR до 0.4 нм, а густина шару кобальту зберігається постійною 8.0 - 8.3 г/см³. Спостерігається також стрибкоподібна зміна структурного стану кобальтового шару: від аморфного до кристалічного із ГЩУ ґраткою й аксіальною текстурою з віссю [0001], спрямованою перпендикулярно площині плівки.

2. Установлено, що за ступенем впливу термічного відпалу на структуру й фазовий склад багатошарових періодичних композицій Со/С можуть бути виділені два температурних інтервали. У першому температурному інтервалі при T < 300 °С для композицій Со(2)/С (з 2 нм аморфними кобальтовмісними шарами), а також T < 400 °С для композицій Со(7)/С (з 7 нм кристалічними кобальтовими шарами) у шарах відсутні фазові перетворення, зберігається високий рівень періодичності шарів, спостерігається зростання пікової відбивної здатності й ріст періоду: до 0.2 нм (для композицій Со(2)/С) і 0.33 нм (для композицій Со(7)/С). Спостережуване збільшення періоду композицій пов'язане з збільшенням товщини шару вуглецю, що імовірно, відбувається у результаті часткового виходу вуглецю із шару кобальту. На другому температурному інтервалі при Т ? 300 °С у композиціях Со(2)/С і при Т ? 400 °С у композиціях Со(7)/С відбуваються суттєві фазові й структурні перетворення:

- При T = 300 °С для композицій Со(2)/С і T = 400 °С для композицій Со(7)/С з утворення розривів у шарах кобальту починається процес термічного руйнування періодичної будови, що значно знижує відбивну здатність.

- При T = 330 - 400 °С у композиціях Со(2)/С кобальт кристалізується з початкового аморфного стану в переважно ГЦК-фазу.

- При T ? 400 °С у композиціях Со(2)/С і T ? 500 °С у композиціях Со(7)/С спостерігається низькотемпературна каталітична графітизація аморфного вуглецю.

- При T = 500 °С у композиціях Со(2)/С відбувається утворення окремих глобул кобальту, при цьому більша частина глобул має розмір L_s ? 6 - 30 нм у площині плівки й L_p ? 7 нм у перпендикулярному напрямку.

- При T = 600 °С у композиціях Со(7)/С кобальт зазнає поліморфне ГПУ>ГЦК перетворення, і утворення окремих глобул кобальту розмірами L_s ? 30 - 40 нм й L_p ? 9 нм.

3. Показано, що в процесі відпалу багатошарових періодичних композицій Со(2)/С й багатошарових періодичних композицій Со(7)/С при температурі T ? 400 °С й T ? 500 °С, відповідно, у результаті низькотемпературної графітизації аморфного вуглецю, яка обумовлена присутністю кобальту, ці композиції перетворюються в плівку з аморфних шарів вуглецю й графіту, а також кристалічних глобул кобальту. Формування шарів графіту відбувається в об'ємі композицій, який раніше займали кобальтові шари й товщина графітового прошарку визначається товщиною шару Со. Графітові шари композицій Со(7)/С у відмінності від композицій Со(2)/С формуються текстурованими із площинами (0002) паралельними площині плівки.

4. На основі сферичних увігнутого й опуклого багатошарових рентгенівських дзеркал Со/С створено об'єктив Шварцшильда з рекордним очікуваним коефіцієнтом пропускання майже 0.25% у спектральному діапазоні «вуглецеве вікно» (4.4 - 5.0 нм) для мікроскопічних досліджень об'єктів на основі вуглецю із субмікронною роздільною здатністю. Досягнутий рівень збігу періодів d = 0.008 нм (0.35%) по криволінійній поверхні дзеркал у поєднанні з термічними відпалами, що корегують період, дає змогу підвищити коефіцієнт пропускання об'єктива до 0.6 - 0.7% при дворазовому до N = 200 збільшенні числа пар шарів в опуклому й увігнутому рентгенівських дзеркалах Со/С.

5. Для спектрального діапазону «вуглецеве вікно» створені плоскі короткоперіодні (d ? 2.3 нм) багатошарові дзеркала Со/С з рекордною піковою відбивною здатністю 14.3 - 14.8% завдяки оптимізації їх будови: h_Co становить приблизно 1.2 нм, величина середньоквадратичної міжшарової шорсткості дорівнює майже 0.37 нм.

6. Установлено, що застосування для контактної мікроскопії, як монохроматора і коліматора випромінювання, рентгенівської оптики на основі короткоперіодного (? 2.3 нм) багатошарового дзеркала Со/С з увігнутою сферичною підкладкою дає змогу за наносекундний час експозиції одержувати контрастні зображення об'єктів на основі вуглецю з роздільною здатністю 1 - 5 мкм у випромінюванні з довжиною хвилі л ? 4.5 нм.

ПЕРЕЛІК РОБІТ ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті в наукових виданнях за фахом:

1. Артюков И.А. Рентгеновская микроскопия в области «углеродного окна» с использованием многослойной оптики и лазерно-плазменного источника / И.А. Артюков, А.В. Виноградов, Е.А. Бугаев, А.Ю. Девизенко, В.В. Кондратенко, Ю.С. Касьянов // ЖЭТФ.- 2009.- Т.136, В.5(11).- С.1009-1022.

2. Бугаев Е.А. Эволюция структуры и фазового состава многослойной пленочной композиции Со/С при температурном воздействии / Е.А. Бугаев, А.Ю. Девизенко, Е.Н. Зубарев, В.А. Севрюкова, В.В. Кондратенко // Металлофизика и новейшие технологии.- 2009.- Т.31, №9.- С.1189-1204.

3. Artyukov I. X-ray Schwarzschild objective for the carbon window (л~4.5 nm) / I. Artyukov, Ye. Bugayev, O. Devizenko, E. Gullikson, V. Kondratenko, A. Vinogradov // Optics letters.- 2009.- V.34, №19.- P.2930-2932.

4. Бугаев Е.А. Межслоевое взаимодействие и структурно-фазовые превращения в многослойной пленочной системе Co/C / Е.А. Бугаев, А.Ю. Девизенко, Е.Н. Зубарев, В.А. Севрюкова В.В. Кондратенко // Металлофизика и новейшие технологии.- 2008.- Т.30, №11.- C.1533-1545.

5. Bugayev Ye. Nanoscale Co/C multilayer for «carbon window» Schwarzschild objective / Ye. Bugayev, A. Devizenko, E. Zubarev, V.V. Kondratenko // Functional Materials.- 2007.- V.14, №4.- P.573-579.

Статті в збірниках наукових праць міжнародних конференцій:

1. Artyukov I.A. Graded multilayer mirrors for the carbon window Schwarzschild objective / I.A. Artyukov, Y.A. Bugayev, O.Y. Devizenko, E.M. Gullikson, V.V. Kondratenko, Y.A. Uspenski, A.V. Vinogradov, D.L. Voronov // Proc. SPIE «Advances in X-Ray/EUV Optics and Components III», San Diego, CA, USA, 11 August.- 2008.- V.7077- P.70771T-1-70771T-10.

2. Artyukov I.A. Advances in short-wavelength x-ray multilayer optics: toward high-throughput multimirror systems for the wavelengths < 10 nm / I.A. Artyukov, Y.A. Bugayev, O.Yu. Devizenko, R.M. Feshchenko, T. Hatano, Y.S. Kasyanov, V.V. Kondratenko, Y.A. Uspenski, A.V. Vinogradov // Proc. SPIE «Soft X-Ray Lasers and Applications VII». San Diego, CA, USA, 29 August.- 2007.- V.6702.- P.67020V-1-67020V-7.

3. Artyukov I. A. Carbon window soft x-ray imaging using multilayer optics / I. A. Artyukov, Y. Bugayev, O. Yu. Devizenko, R. M. Feschenko, Y. S. Kasyanov, V. V. Kondratenko, S. A. Romanova, S. V. Saveliev, F. Schдfers, T. Feigl, Y. A. Uspenski, A. V. Vinogradov // Proc. SPIE «Soft X-Ray Lasers and Applications VI». San Diego, CA, USA, 2 August.- 2005. - V. 5919- P. 59190E-1-59190E-10.

4. Девизенко А.Ю. Наноразмерные многослойные покрытия Co/C с заданным градиентом толщины для рентгеновской микроскопии в «углеродном окне» / А.Ю. Девизенко, Е.А. Бугаев, В.В. Кондратенко // Сборник трудов Харьковской нанотехнологической Ассамблеи.- 2007. Харьков. 23-27 апреля.-2007.- Т.2.- С.34-39.

5. Девизенко А.Ю. Особенности формирования нанокомпозиции Со/С / А.Ю. Девизенко, Е.А. Бугаев, В.В. Кондратенко, Е.Н. Зубарев, Д.Л. Воронов, И.А. Копылец // Сборник трудов Харьковской нанотехнологической Ассамблеи. Харьков. 2-6 октября.- 2006.- Т.2.- С.100-105.

6. Артюков И.А. Многослойная оптика для микроскопии в углеродном окне (4,5 - 5,0 нм) / И.А. Артюков. Е.А. Бугаев, А.В. Виноградов, Д.Л. Воронов, Е.М. Гулликсон, А.Ю. Девизенко, Ю.С. Касьянов, В.В. Кондратенко, Р.М. Фещенко // Труды XIII Международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника». Нижний Новгород, Россия. 16-20 марта.- 2009.- Т.1.- С.64-65.

Тези доповідей у збірниках тез міжнародних конференцій:

...