Разработка новых многослойных магнитных пленочных структур с управляемым типом проводимости немагнитной прослойки, а также композитных и гранулированных наноразмерных пленочных систем, исследование магнитных, магнитооптических, резонансных и магниторезистивных свойств, с целью поиска эффектов, пригодных для практического применения.

Основные направления

• 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.

Основные достижения

• Обнаружена зависимость формы петли намагничивания от количества блоков n в многослойных магнитных пружинах [(CoP)soft/NiP/(CoP)hard/NiP]n. Магнитостатические исследования проведены на установке MPMS-XL. Методом электронного магнитного резонанса установлено, что при увеличении числа блоков n > 5 реализуется неколлинеарная магнитная структура в подсистеме магнитожестких слое. (Г.С. Патрин, Я.Г. Шиян, К.Г. Патрин, В.П. Фурдык Магнитный резонанс в многослойных магнитных пружинах [(CoP)soft/NiP/(CoP)hard/ NiP]n, Письма ЖЭТФ 107, 569 (2018)
• Впервые на большом массиве квадратных наноточек с произвольным сочетанием полярностей и киральностей магнитных вихрей экспериментально обнаружено и теоретически обосновано явление «снятия вырождения» резонасных частот внешнем магнитным полем и магнитостатическим межчастичным взаимодействием. Получены законы дисперсии для различных значений топологического заряда магнитных вихрей в элементах массива. (P.D. Kim, V.A. Orlov, R.Yu. Rudenko, V.S. Prokopenko, I.N. Orlova, A.V.Kobyakov On the resonant state of magnetization in array of interacting nanodots, J Magnetism Magnetic Materials 440C, 171 (2017)

Основные приборы и оборудование

• Установка магнитооптическая NanoMOKE 2, Durham Magneto Optics Ltd, установка предназначена для измерения локальных магнитных параметров тонких пленок с использованием меридионального эффекта Керра в магнитном поле до 5 кЭ в температурном интервале 4.2 - 500 К.
• Установка MPMS-XL (Magnetic Properties Measurement System, Quantum Design) для измерения магнитных и электрических свойств на основе эффекта квантовой интерференции.
• Сверхвысоковакуумная система оснащена безмасленной системой откачки и предназначена для нанесения тонких пленок металлов, полупроводниковых и диэлектрических материалов на подложки диаметром до 3 дюймов методами ионно-плазменного осаждения.

Методы исследований

• При синтезе пленочных структур используются методы термического испарения, ионно-плазменного и магнетронного распыления.
• При исследованиях 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.