Синтез магнитных пленок, наноструктур и наноматериалов с регулируемыми и заданными параметрами формы, состава, структуры и исследование их свойств.

Основные направления

• Получение и исследование нанокристаллических и аморфных ферромагнитных пленок на основе магнитных 3d металлов.
• Синтез наноматериалов с регулируемыми и заданными параметрами формы, состава, структуры и свойств.
• Разработка новых методов синтеза магнитных наноструктур.
• Разработка новых методов исследования магнитных наноструктур и поиск новых особенностей физических свойств.
• Исследование корреляций "магнитные свойства - структура" в наноструктурированных магнитных материалах.
• Исследование ферромагнитного и спин-волнового резонансов, а также кривых намагничивания тонких магнитных пленок.
• Твёрдофазный синтез и фазовые превращения в тонких магнитных пленках и порошках.

Основные достижения

• Обнаружено, что в пленках Fe-Pt, полученных методом твердофазного синтеза из двухслойных систем Fe/Pt, направлением оси легкого намагничивания можно управлять магнитным полем. В пленках Fe50Pt50 ось легкого намагничивания можно ориентировать магнитным полем как в плоскости пленки, так и в других направлениях по разному ориентированных по отношению к плоскости пленки. Исследования структуры показали, что пленки состоят из двух фаз L10-FePt и L12-Fe3Pt. (В.С. Жигалов, В.Г. Мягков, Л.Е. Быкова, Г.Н. Бондаренко, Д.А. Великанов, М.Н. Волочаев, Физика твердого тела 60, 175 (2018)
• Исследованы фазовые превращения в эпитаксиальных и поликристаллических 72Pt/28Co на MgO(001) и стеклянных подложках, соответственно, в широком диапазоне температур отжига от 50ºC до 825ºC. Реакция между Pt и Co начинается при 375ºC и имеет два температурных интервала. В первом интервале температур обнаружена магнитная вращающаяся анизотропия, связанная со смесью L10 + A1-CoPt3 фаз. Вращающаяся анизотропия исчезает выше 575°C, так как во втором интервале смесь L10 + A1-CoPt3 преобразуется в упорядоченную фазу L12-CoPt3. Это ясно указывает, что природа вращающейся анизотропии связана с формированием обменносвязанных L10 + A1-CoPt3 фаз. Несомненно, значение магнитной вращающей анизотропии сильно зависит от состава, кристаллографии и структурных особенностей L10 +А1-CoPt3 соединений, которые играют ключевую роль в ее формировании. (V.G. Myagkov, L.E. Bykova, V.S. Zhigalov, A.A. Matsynin, D.A.Velikanov, G.N. Bondarenko Phase formation sequence, magnetic and structural development during solid-state reactions in 72Pt/28fcc-Co (001) thin films, Journal of Alloys and Compounds 706, 447 (2017)

Основные приборы и оборудование

• Установка импульсно-плазменного распыления с лазерным поджигом для быстрого напыления пленок и получения наноструктурированных пленок 3d металлов с необычной структурой и магнитными свойствами.
• Феррометр для измерения петель гистерезиса тонких пленок в полях до 250 Э.
• Вибрационный магнитометр для измерения магнитных свойств в полях до 14 кЭ при температурах 77-300 К с точностью не хуже 10-4 emu.

Методы исследований

• При получении магнитных пленок используются метод термического испарения в вакууме;
• метод химического осаждения;
• технология импульсно-плазменного распыления;
• метод твердофазного синтеза.
• При их исследовании используются магнитометрия;
• ферромагнитный резонанс;
• спин-волновой резонанс.