Диссертация (Магниторефрактивный эффект и магнитооптические эффекты как бесконтактный метод исследования наноструктура), страница 16

Для выделенияStunизэкспериментальных данных целесообразно использовать корреляциюStun ~ m 2 , которая вытекает из соотношения (7.15). Относительнознака фактора PPситуация более сложная. Как уже отмечалосьEвыше, для почти свободных электронов этот фактор должен бытьотрицательным ( P  0,P 0) .EЕсли для оценки взять полнуюплотность состояний для Co, то в этом случае P  0,соответствии с экспериментом PP0 и вEP 0 . Однако принято считать, чтоEd–подобные электроны не участвуют в туннелировании и поэтомудля всех систем P  0 , знак жеPдля sp-d гибридизованныхEсостояний существенно зависит от заполнения подзон.

Более того,локальнаяплотностьсостоянийвблизиинтерфейсовможетзначительно отличаться от плотности состояний материала гранул.167Использование экспериментальных данных по туннельной термоэдсдля определенияPEучаствующих в туннелировании электроновпредставляется весьма обещающим.Следует отметить, что так как туннельная термоэдс несвязанa ни с процессами рассеяния, в том числе и с межзонными s-dпереходами, ни с фононным или магнонным увлечением, то онасущественно проще и в этом смысле более информативна, чемобычная термоэдс.

Кроме того эффект туннельной термоэдснеобходимо учитывать и при описании термоэлектрических явленийкомпозитов в рамках теории протекания [169]. Наряду с упругимипроцессамитуннелированиявозможнотакжеиндуцированноефононами (магнонами) туннелирование (phonon (magnon) assistedtunneling), для описания соответствующего вклада в термоэдсформула Мотта не может быть использована и этот вопрос требуетотдельного анализа.Взаключенииважноотметить,чтоприродаполевойзависимости термоэдс в магнитных гранулированных сплавах Co-AlO и Fe-Al-O связана с туннельной термоэдс.

Туннельная термоэдсмала, приблизительно линейно зависит от температуры, а ее полеваязависимость описывается соотношением (7.1).1687.3 Выводы к Главе 7.1.Впервые теоретически доказано, что полевая зависимостьтермоэдс в магнитных гранулированных сплавах Co-Al2O3 и Fe-Al2O3с туннельным типом проводимости связана с туннельной термоэдс.2. Туннельная термоэдс мала, приблизительно линейно зависитот температуры и от квадрата намагниченности. Впервые полученаформула для ее полевой зависимости.

Таким образом, зная термоэдс,можно определить квадрат намагниченности, а значит и туннельноемагнитосопротивление, что делает возможным его измерение.169ЗАКЛЮЧЕНИЕВ заключении приведем основные результаты диссертации•1. Разработаны основы нового бесконтактного методаисследованиямагнитосопротивлениялюбыхэлементовспинтроники и фотоники, основанного на магнитооптическихэффектах.•2.

Построена теория магниторефрактивного эффекта (МРЭ) внанокомпозитах. Показано, что МРЭ в нанокомпозитахобусловлен туннельным магнитосопротивлением и может надва порядка превышать традиционные магнитооптическиеэффекты(например,экваториальныйэффектКерравферромагнетиках).•3.Впервыерассмотренывозможностиусилениямагниторефрактивного эффекта. Доказано, что в условияхинтерференции, а также при использовании наноструктур вкачестведефектавфотонныхкристаллахвеличинамагниторефрактивного эффекта значительно возрастает.•4. Построена, основанная на двухфазной модели проводимости,теория магниторефрактивного эффекта (МРЭ) в манганитах.170•5.

Впервые продемонстрировано, что форм-фактор частицэффективнойсредызначительновлияетнавеличинумагниторефрактивного эффекта (МРЭ). Показано, что спектрыМРЭ сильно зависят от магнитопроводимости и оптическихсвойств тонких пленок и кристаллов манганитов, что позволяетиспользовать данный эффект в качестве важного инструментаизмерения магнитосопротивления и других оптических имагнитооптических характеристик манганитов.•6. Выполнены модельные расчеты магнитопропускания имагнитоотражениямногослойнойплёнки,состоящейизнанослоёв Cr и Fe в рамках теории магниторефрактивногоэффекта. Показано, что наряду с толщиной большое влияниекакнавеличину,магнитопропусканиятакииспектральнуюмагнитоотражения,зависимостьоказываетэффективное время релаксации, плазменная частота и параметрспиновой асимметрии.

Доказано, что даже для тонких пленок,обладающих незначительным магнитосопротивлением (МС),эффекты магнитоотражения и магнитопропускания превышаюттрадиционныемагнитооптическиеэффекты(например,экваториальный эффект Керра в ферромагнетиках), чтообусловливает перспективность этих новых эффектов длясоздания устройств магнитофотоники.171•7. Впервые теоретически обосновано, что размерный эффектоказывает существенное влияние на магнитооптический откликгранулированной системывблизи порога перколяциивближней ИК области. При этом размерный эффект изменяетамплитуду, профиль и даже знак магнитооптических эффектовв ближней ИК области спектра.•8.

Теоретически обоснована важность учета размерногоэффекта в системах с большим аномальным эффектом Холла, вчастности для магнитных нанокомпозитов.•9.Расчетыгибридныхоптическоеоптическихсистемимагнитооптическихобосновали,поглощениеичтовысокаяаномальноспектроввысокоемагнитооптическаяактивность в гибридных мультислоях связаны с близостьюкомпозиционного состава слоев к порогу перколяции иналичием интерференции.•10. В частотном диапазоне 30-50 ГГц исследован коэффициентпрохождения электромагнитных волн через пленки магнитныхнанокомпозитовобладающих”ферромагнитныйтуннельнымметалл-диэлектрик”,магнитосопротивлениемимагниторефрактивным эффектом.

Рассмотрены случаи, когдаобразцы находятся вблизи и вдали ферромагнитного резонанса.172Расчетами продемонстрирована линейная корреляция междуизменениемкоэффициентапрохожденияимагнитосопротивлением, что позволяет рассматривать данныйрезультатсточкизрениябесконтактногоизмерениямагнитосопротивления.•11. Впервые теоретически доказано, что полевая зависимостьтермоэдс в магнитных гранулированных сплавах Co-Al2O3и Fe-Al2O3с туннельнымтипомпроводимостисвязанас туннельной термоэдс.

Впервые получена формула для ееполевой зависимости.Результаты работы могут найти применение для объясненияоптических и магнитооптических свойств систем металл-металл,металл-диэлектрик,гибридныхметалл-полупроводник,мультислоевмногослойныхферромагнитныймагнитныхсистемиманганитов, для бесконтактного контроля твердотельных элементовпамяти, сенсоров с магнитосопротивлением, а такжедля поискановых материалов с повышенным оптическим и магнитооптическимоткликом.173Основные результаты диссертации опубликованы в следующихработах:1.

Юрасов А.Н. Магниторефрактивный эффект, как бесконтактныйметодисследованияфункциональныхматериалов//Материаловедение. 2014. №6. C. 32-38.2. Sukhorukov Yu.P., Telegin A.V., Bessonov V.D., Gan’shina E.A.,Kaul’ A.R., Korsakov I.E., Perov N.S., Fetisov L.Yu., Yurasov A.N.Magnetorefractive effect in the La1-xKxMnO3 thin films grown byMOCVD//Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2014. V.367.P. 53-59.3. Сухоруков Ю.П., Телегин А.В., Бессонов В.Д., Ганьшина Е.А.,ГрановскийА.Б.,КаульА.Р.,ЮрасовА.Н.Магнитоотражение и магнитопропускание света в манганитах сКМС// Известия Российской академии наук.

Серия физическая.2013. Т. 77. № 10. С. 1499-1502.4. Сухоруков Ю.П., Телегин А.В., Грановский А.В., Ганьшина Е.А.,Жуков А., Гонзалес Х., Херранз Г., Кайседо Х.M., Юрасов А.Н.,Бессонов В.Д., Кaуль А.Р., Горбенко О.Ю., Корсаков И.Е.Магниторефрактивный эффект в манганитах с колоссальныммагнитосопротивлением в видимой области спектра// Журналэкспериментальной и теоретической физики. 2012.

Т. 141. № 1. С.160-168.1745. Yurasov A.N., Bakhvalova T.N., Telegin A.V., et al. The analysis ofthe magnetorefractive effect in La0.7Ca0.3MnO3 : thin films and singlecrystals //Solid State Phenomena. 2012. V.190. P. 381-384.6. Yurasov A.N., Bakhvalova T.N., Telegin A.V., Sukhorukov Yu.P. Theanalysis of the magnetorefractive effect in La0.7Ca0.3MnO3thin filmsin IR spectral range// Functional materials. 2012. №2.

P. 178-181.7. Устинов В.В., Сухоруков Ю.П., Миляев М.А., Грановский А.Б.,Юрасов А.Н., Ганьшина Е.А., Телегин А.В. Магнитопропусканиеи магнитоотражение в многослойных наноструктурах FeCr//Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2009. Т.135.Вып 2. C. 293-300.8. ГрановскийА.Б.,ГаньшинаЕ.А.,ЮрасовА.Н.идр.Магниторефрактивный эффект в наноструктурах, манганитах имагнитофотонных кристаллах// Радиотехника и электроника. 2007.Т.52. №9. C.

1152-11599. Юрасов А.Н., Борискина Ю.В., Сухоруков Ю.П., Ганьшина Е.А.,Грановский А.Б. Магниторефрактивный эффект в манганитах//Физика твердого тела. 2007. Т.49. Вып 6. С. 1066-1069.10.Yurasov A., Granovsky A., Tarapov S., Clerc J.-P. High-frequencymagnetoimpedance in nanocomposites// Journal of Magnetism andMagnetic Materials. 2006. V. 300. № 1. E52-E54.17511.ГрановскийА.Б.,ИнуеМ.,КлеркЖ.П.,ЮрасовА.Н..Магниторефрактивный эффект в нанокомпозитах: зависимость отугла падения и поляризации света// Физика твердого тела.2004.Т.46.

№3. C. 484-487.12.Granovsky A., Kozlov A., Yurasov A., Inoue M., Clerc J.P.Magnetorefractive effect in magnetic nanocomposites in reflection:dependenciesonincidentangleandpolarizationoflight//Nanostructured Magnetic Materials and their Applications, ed. KluwerAcademic Publishers, B. Aktas, L. Tagirov.2004. P. 433-440 .13. Грановский А., Быков И., Ганьшина Е., Гущин В., Козлов А.,Юрасов А., Калинин Ю., Инуе M.. Магниторефрактивный эффектв магнитных нанокомпозитах// Журнал экспериментальной итеоретической физики. 2003. Т. 123.

Вып. 6, С. 1256-1265.14. Грановский А., Юрасов А, Sato H., Aoki Y. Туннельная термоэдсв магнитных гранулированных сплавах// Физика твердого тела.2002. Т. 44, Вып. 11. С. 2001-2003.15.Akinaga H., Mizuguchi M., Manado T., Ganshina E., Granovsky A.,Rodin I., Vinogradov A., and Yurasov A.. Enhanced magnetoopticalresponseofmagneticnanoclustersembeddedinsemiconductor//Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2002.V.

242-245. P. 470-472.17616. Gan’shina E.A., Granovsky A.B., Dieny B., Kumaritova M., YurasovA. Magnetooptical spectra of discontinuous multilayers Co/SiO2 withtunnel magnetoresistance//Physica B. 2001. V. 299. P. 260-264.17.Granovsky A.B., Gan’shina E.A., Vinogradov A.N., Rodin I.K.,Yurasov A.N.ferromagneticand Khan H.R.Co-CoOMagnetooptical spectra ofcomposites// Physics of Metals andMetallography. 2001. V. 91. S52-56.18. Драченко А.Н., Юрасов А.Н., Быков И.В., Ганьшина Е.А.,Грановский А.Б., Рыльков В.В., Смирнов Д.В., Леотен Ж., ДиениБ. Оптические свойства магнитных квази 2D нанокомпозитов вИК области спектра// Физика твердого тела 2001.