Fe-Si binary compounds have been fabricated by focused electron beam induced deposition by the alternating use of iron pentacarbonyl, Fe(CO)5, and neopentasilane, Si5H12 as precursor gases. The fabrication procedure consisted in preparing multilayer structures which were treated by low-energy electron irradiation and annealing to induce atomic species intermixing. In this way, we are able to fabricate FeSi and Fe3Si binary compounds from [Fe/Si]2 and [Fe3/Si]2 multilayers, as shown by transmission electron microscopy investigations. This fabrication procedure is useful to obtain nanostructured binary alloys from precursors which compete for adsorption sites during growth and, therefore, cannot be used simultaneously.
References
1.
Desk Handbook: Phase Diagrams for Binary Alloys
, edited by H.
Okamoto
(ASM International
, 2000
).2.
Y. F.
Liang
, S. L.
Shang
, J.
Wang
, F.
Ye
, J. P.
Lin
, G. L.
Chen
, and Z. K.
Liu
, Intermetallics
19
, 1374
(2011
).3.
D.
Leong
, M.
Harry
, K. J.
Reeson
, and K. P.
Homewood
, Nature
387
, 686
(1997
).4.
Z.
Schlesinger
, Z.
Fisk
, H.-T.
Zhang
, M. B.
Maple
, J. F.
DiTusa
, and G.
Aeppli
, Phys. Rev. Lett.
71
, 1748
(1993
).5.
J.
Herfort
, H. P.
Schönherr
, and K. H.
Ploog
, Appl. Phys. Lett.
83
, 3912
(2003
).6.
M. K.
Kolel-Veetil
and T. M.
Keller
, Materials
3
, 1049
(2010
).7.
R. A.
de Groot
, F. M.
Mueller
, P. G.
van Engen
, and K. H. J.
Buschow
, Phys. Rev. Lett.
50
, 2024
(1983
).8.
C.
Felser
, G. H.
Fecher
, and B.
Balke
, Angew. Chem., Int. Ed.
46
, 668
(2007
).9.
R. M.
Walser
and R. W.
Bene
, Appl. Phys. Lett.
28
, 624
(1976
).10.
E.
Gaffet
, N.
Malhoureux
, and M.
Abdellaoui
, J. Alloys Compd.
194
, 339
(1993
).11.
G. J. M.
Dormans
, J. Cryst. Growth
108
, 806
(1991
).12.
C.
Zybill
, H.
Handwerker
, and H.
Friedrich
, Adv. Organomet. Chem.
36
, 229
(1994
).13.
A. L.
Schmitt
, J. M.
Higgins
, J. R.
Szczech
, and S.
Jin
, J. Mater. Chem.
20
, 223
(2010
).14.
R. C.
Che
, M.
Takeguchi
, M.
Shimojo
, W.
Zhang
, and K.
Furuya
, Appl. Phys. Lett.
87
, 223109
(2005
).15.
M.
Winhold
, C. H.
Schwalb
, F.
Porrati
, R.
Sachser
, A. S.
Frangakis
, B.
Kämpken
, A.
Terfort
, N.
Auner
, and M.
Huth
, ACS Nano
5
, 9675
(2011
).16.
F.
Porrati
, E.
Begun
, M.
Winhold
, C. H.
Schwalb
, R.
Sachser
, A. S.
Frangakis
, and M.
Huth
, Nanotechnology
23
, 185702
(2012
).17.
H.
Plank
, G.
Kothleitner
, F.
Hofer
, S. G.
Michelitsch
, C.
Gspan
, A.
Hohenau
, and J.
Krenn
, J. Vac. Sci. Technol. B
29
, 051801
(2011
).18.
F.
Porrati
, B.
Kämpken
, A.
Terfort
, and M.
Huth
, J. Appl. Phys.
113
, 053707
(2013
).19.
I.
Utke
, P.
Hoffmann
, and J.
Melngailis
, J. Vac. Sci. Technol. B
26
, 1197
(2008
).20.
A.
Botman
, J. J. L.
Mulders
, and C. W.
Hagen
, Nanotechnology
20
, 372001
(2009
).21.
J. M.
De Teresa
, A.
Fernandez-Pacheco
, R.
Cordoba
, L.
Serrano-Ramon
, S.
Sangiao
, and M. R.
Ibarra
, J. Phys. D: Appl. Phys.
49
, 243003
(2016
).22.
M.
Huth
, F.
Porrati
, C.
Schwalb
, M.
Winhold
, R.
Sachser
, M.
Dukic
, J.
Adams
, and G.
Fantner
, Beilstein J. Nanotechnol.
3
, 597
(2012
).23.
F.
Porrati
, M.
Pohlit
, J.
Müller
, S.
Barth
, F.
Biegger
, C.
Gspan
, H.
Plank
, and M.
Huth
, Nanotechnology
26
, 475701
(2015
).24.
L.
Keller
, Master thesis, Goethe-University
, Frankfurt, 2014
.25.
C. J.
Lobo
, M.
Toth
, R.
Wagner
, B. L.
Thiel
, and M.
Lysaght
, Nanotechnology
19
, 025303
(2008
).26.
L.
Bernau
, M.
Gabureac
, R.
Erni
, and I.
Utke
, Angew. Chem., Int. Ed.
49
, 8880
(2010
).27.
M.
Toth
, C.
Lobo
, V.
Friedli
, A.
Szkudlarek
, and I.
Utke
, Beilstein J. Nanotechnol.
6
, 1518
(2015
).28.
C. A.
Moore
, J. J.
Rocca
, G. J.
Collins
, P. E.
Russell
, and J. D.
Geller
, Appl. Phys. Lett.
45
, 169
(1984
).29.
S.
Suzuki
, Y.
Ohkubo
, F.
Matsuoka
, and T.
Itoh
, Appl. Phys. Lett.
42
, 797
(1983
).30.
T.
Nagase
, Y.
Umakoshi
, and N.
Sumida
, Mater. Sci. Eng. A
323
, 218
(2002
).31.
X.
Du
, M.
Takeguchi
, M.
Tanaka
, and K.
Furuya
, Appl. Phys. Lett.
82
, 1108
(2003
).32.
A. V.
Krasheninnikov
and K.
Nordlund
, J. Appl. Phys.
107
, 071301
(2010
).33.
F.
Porrati
, R.
Sachser
, C. H.
Schwalb
, A. S.
Frangakis
, and M.
Huth
, J. Appl. Phys.
109
, 063715
(2011
).34.
S.
Mehendale
, J. J. L.
Mulders
, and P. H. F.
Trompenaars
, Nanotechnology
24
, 145303
(2013
).35.
H.
Plank
, J. H.
Noh
, J. D.
Fowlkes
, K.
Lester
, B. B.
Lewis
, and P. D.
Rack
, ACS Appl. Mater. Interfaces
6
, 1018
(2014
).36.
B.
Geier
, C.
Gspan
, R.
Winkler
, R.
Schmied
, J. D.
Fowlkes
, H.
Fitzek
, S.
Rauch
, J.
Rattenberger
, P. D.
Rack
, and H.
Plank
, J. Phys. Chem. C
118
, 14009
(2014
).37.
A. A.
Martin
, S.
Randolph
, A.
Botman
, M.
Toth
, and I.
Aharonovich
, Sci. Rep.
5
, 8958
(2015
).38.
G. C.
Gazzadi
, H.
Mulders
, P.
Trompenaars
, A.
Ghirri
, M.
Affronte
, V.
Grillo
, and S.
Frabboni
, J. Phys. Chem. C
115
, 19606
(2011
).39.
A.
Wang
, T.
Li
, Y.
Zhou
, H.
Jiang
, and W.
Zheng
, Thin Solid Films
445
, 127
(2003
).40.
J.
Li
, M.
Toth
, K. A.
Dunn
, and B. L.
Thiel
, J. Appl. Phys.
107
, 103540
(2010
).41.
Y.
Jing
, Y.
Xu
, and J.-P.
Wang
, J. Appl. Phys.
105
, 07B520
(2009
).42.
K.
Seo
, N.
Bagkar
, S. I.
Kim
, J.
In
, H.
Yoon
, Y.
Jo
, and B.
Kim
, Nano Lett.
10
, 3643
(2010
).43.
P.
Simon
, D.
Wolf
, C.
Wang
, A. A.
Levin
, A.
Lubk
, S.
Sturm
, H.
Lichte
, G. H.
Fecher
, and C.
Felser
, Nano Lett.
16
, 114
(2016
).44.
S.
Mitani
, S.
Takahashi
, K.
Takanashi
, K.
Yakushiji
, S.
Maekawa
, and H.
Fujimori
, Phys. Rev. Lett.
81
, 2799
(1998
).45.
J.
Inoue
and S.
Maekawa
, Phys. Rev. B
53
, R11927
(1996
).© 2016 Author(s).
2016
Author(s)
You do not currently have access to this content.
