Лаборатория магнитодинамики

 

car_1_md.jpgСотрудники лаборатории

Важнейшие публикации

Основные направления научной деятельности

  1. Разработка новых многослойных магнитных пленочных структур с управляемым типом проводимости немагнитной прослойки (на основе полупроводника или полуметалла) и контролируемым межслоевым взаимодействием, а также композитных и гранулированных наноразмерных пленочных систем, исследование магнитных, магнитооптических, резонансных и магниторезистивных свойств, с целью поиска эффектов, пригодных для практического применения.

Наиболее важные результаты исследований

В плане разработки физических основ материалов для устройств на основе эффектов спин-зависимого электронного транспорта исследуются многослойные магнитные пленки системы переходной металл/полупроводник, а также пленки, обладающие эффектами обменного смещения и магнитной пружины, и композиционные наноразмерные пленки, где получен ряд приоритетных результатов, а именно:

  • показано существование температурно-зависимого обмена в пленках с полупроводниковой прослойкой;
  • обнаружено фотоиндуцированное изменение межслоевого обмена;
  • обнаружена зависимость межслоевого обмена от магнитного поля и толщины ферромагнитного слоя;
  • обнаружено спин-стекольное поведение намагниченности в малых магнитных полях;
  • в пленках FeNi/Bi/FeNi исследовано влияние полуметаллической прослойки висмута на величину и знак межслоевого взаимодействия, обнаружен эффект гигантского магнитосопротивления;
  • впервые получены двухслойные пленки (Tb, Dy-Fe, Co)/NiFe с ортогональной ориентацией осей легкого намагничивания в слоях, обладающие однонаправленной магнитной анизотропией обменного характера, перспективные для применений в спин-вентильных устройствах;
  • в эпитаксиальных пленках с эффектом обменного смещения Co/Cu/CoO обнаружен ярко выраженный эффект, проявляющийся в осциллирующем характере величины обменного смещения петель гистерезиса ферромагнитного слоя кобальта в зависимости от толщины медной прослойки;
  • впервые получены и исследованы магнитные свойства поликристаллических пленок мультиферроиков CoCr2O4 и CoFe0.5Cr1.5O4. Обнаружена зависимость температуры Кюри и характера температурной зависимости намагниченности от катионного состава мультиферроика;
  • методом твердофазной реакции синтезированы нанокомпозитные пленки ZnO/Fe3O4. В области температур 10–130 K при понижении температуры обнаружено уменьшение коэрцитивной силы, тогда как в эпитаксиальных пленочных гетероструктурах наблюдается обратное поведение;
  • в композитных периодических пленочных структурах [Co/TiO2]n обнаружена резонансная зависимость полярного эффекта Керра со значительным усилением керровского вращения (~ 10 раз) по сравнению с чистым Co. Величина эффекта усиливается при увеличении числа пар n;
  • в пленочных структурах Co/Ge/Co методом ЯМР обнаружен дополнительный сигнал, который связывается с образованием на интерфейсе Co–Ge новой фазы. Новое состояние существует в пленочном состоянии на наноразмерных масштабах и его намагниченность описывается квадратичной зависимостью от температуры, что характерно для модели Стонера в случае слабоферромагнитных систем коллективизированных электронов.

car_2_md.jpg

Основные методы и технологии исследования

  1. При синтезе пленочных структур используются методы термического испарения, ионно-плазменного и магнетронного распыления.
  2. Для исследования физических свойств используются:
    • методы электронной микроскопии;
    • методы атомно-силовой и магнитно-силовой микроскопии;
    • методами магнитометрии для измерения магнитных свойств;
    • магнитооптические методы (полярный и меридиональный эффекты Керра, эффект Фарадея);
    • магниторезонансные методы (ЯМР, ЭПР);
    • методы измерения электрических транспортных свойств и магнитосопротивления.

Экспериментальное научное оборудование

Разработки

  1. Автоматизированная магнитооптическая установка с системой визуализации магнитных неоднородностей. (Патрин Г.С., Чжан А.В., Задворный А.Г. Способ определения магнитных свойств материалов. ПАТЕНТ. RU № 2418288 С1, МПК G01N 21/00, G01R 33/00 (Опубл. Бюлл. №13, 10.05.2011).