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Abstract

Abstract Nanopattern formation on Co x Si1−x ( 0 < x < 1 ) surfaces has been studied under a range of low energy Ar+ ion bombardment at oblique incidence and also at varying ion fluences. Our study shows a clear morphological change for the nanostructures depending upon the incident beam energies and binary mixture stoichiometries. From an initial smoothening regime, well-ordered nanoscale ripples form at sub-keV energies at ion fluences ∼ 10 18 ions cm−2. These ripples further transform into micrometer-sized ellipsoidal structures upon increasing the ion energy from 500 eV to 1200 eV. The wavelengths of the nanostructures increase with ion fluence obeying a power law behaviour f 0.123 , where f is the fluence. For higher values of Co content, the rippled morphology is gradually replaced by bug-like hierarchical structures. Highlights Nanopatterning has been studied on stoichiometric CoSi surfaces under low energy ion bombardment at oblique incidence. Nanopatterns transform into micropatterns as the energy is increased. The patterns also undergo a change depending on the stoichiometry. The wavelengths of the structures increase with fluence following a power law. Formation of silicides is enhanced at higher energies and fluences. Graphical abstract [DISPLAY OMISSION]

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