Выписка ФКС (Магниторефрактивный эффект и магнитооптические эффекты как бесконтактный метод исследования наноструктура)

Ю МИНОБРИАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образокания "Московский г псударетвеиный технический университет радиотехники, электрпишси н автоматвКпп МГТУ МИРЭА пр. Нерналсксгс, 78, Мссккп 119454 теа. 1495) 433-ОО-бб, факс Р95) 434-92-81 В.пп) псгеафпйгса.пг ЬП997гоепс тнеагп ВЫПИСКА ИЗ ПРОТОКОЛА го гого № 5 Пп с ~ ~осгГекц ПРИСУТСТВОВАЛИ: Профессор д, т, п. Буш А.Ап профессор, д. ф.-м.

н. Волков А.Ф., профессор д. т. н. Воротилов К.Л., доцент, к.ф.-м. н. Гладышев И.В., профессор к. т. н. Захаров Л.К., к. т. н. Каменцев К.Е., профессор, д. ф.-м. н, Капустин В.И., доцент, к.ф.-м. н. Магницкий Б.В., профессор, д. ф.-м. н. Мишина Е.Д.г профессор, д. ф.-м. н.

Морозов А.Ис профессор, д. ф.-м. н. Морозов В.Г., доцент, к.т.н. Певцов Е.Ф., профессор. л. ф,-м. н. 11окатилов В.С., академик РАН, профессор, д. ф.-м. п. Сигов А.С., профессор, д. ф.-м. н. Трибельсшш М.Нс доцент, к ф.-м. н, Шерстюк Н.Э., доцент. к.ф.-м. н. Юрасов Л.Н. госаГт~ д/гя: оо г с юо .к. ам ~ Оо о эффект и магнитооптические эффекты как бесконтактный метод исследования наиостру кгур'*. СЛУШАЛИ: 1. Выступление заведующего кафедрой "Физика коцленсированного состояния" академика РЛН, профессора А.С. Сигова о месте выполнения диссертационной работы и соискателе. Диссертационная работа "Магниторефраьгивный эффект и магнитооптические эффекты как бесконтактный ме~од исследования наноструктур*' бьша выполнена в МГТУ МИРЭА, на кафедре "Физика конденсированного состояшщс доцентом, кандидатом физикоматематических наук Ллексеем Николаевичем Юрасовым, который в 2006-200"г и 2011- 2012 гп был лауреатом гранта Президента РФ для молодых ученых, а в 2012-2014 гг.

является руководителем гранта РФФИ для молодых ученых. 1Орасов А.Н. стал лауреатом премии для молодых ученых МГТУ МИРЭЛ за цикл научных работ 2012 года. 2.Доклад доцента, к.ф.-м. н. Юрасова Алексея Николаевнча по теме диссертации "Магпиторефрактивный эффект н магнитооптические эффекты как бесконтактный метод исследования наноструктур" на соискание ученой степени доктора физикоматематических наук. Диссертант Юрасов Л.Н, в своем выступлении изложил основные поло;кения лиссертационного исследования.

Была сформулирована актуальность темы и цель работы. подробно отражены научная новизна и практическая зиачгьмость полученных результатов. ~ *азыза По результатам рассмотрения диссертации "Мапиторефрактивный эффект н магнитооптические эффекты как бесконтактный метод исследования наноструктур*', представленной на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 05.27.01- П'вердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах" принято следующее закшоченне: ЗАКЛЮЧВПИЕ Диссертационная работа Юрасова Алексея Николаевича "Магннторефракгнвньгй эффект и магнитооптические эффекты как бесконтактный метод исследования наноструктур" посвящена актуальной проблеме: использованию магнитооптических эффектов н, особенно, магнигорефрактивного эффекта в качестве бесконтактного метода исследования наноструктур.

Изучение данных эффектов позво~иат исследовать структуру различных магнитных материалов, осуществлять поиск новых перспективных материалов с заданными свойствами, разрабатывать методы оптической спект1юскопни, ннтерпршпровать экспериментальные результаты. а также вносит вюшд в решение фундаментальной задачи описания взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Ряд материалов обладают большой магнитооптической активностью н одновременно значительным магннтосопротивлением. К таким материалам относягск магнитные нанокомпознты и манганнты.

Получение однозначной зависимости между магнитооптическими эффектами и магнитосопротнвлением дает возможность использовать данные материалы для измерения магнитосопротнвления ель сее та ионной аботы - теоретическое изучение магниторефрактивного эффекта и маппгтоглзтических эффектов, как бесконтактного метода исследования нанострукгур, в частности измерения магнитосопротивления. Для достижения поставленной пели решался слелуюший комплекс научных задач: 1.

Для магнитных нанокомпозитов построена теория магниторефра«тинного эффекта. Исследовалась его поляризационная н угловая зависимости. 2. Теория магниторефрактнвного эффекта была развита для манганитов в видимой и ИК области спектра в широком диапазоне концентраций. 3. Проводитесь исследование оптических и магнитооптических свойств гибридных мультнслоев 4.

Были развиты, с учетом размерного эффекта, методы эффективной среды для расчета оптических и магнитооптических спектров ферромагнитных панокомпознтов. 5. Рассчитывалась термоэдс в магнитных гранулированных сплавах с туннельным типом проводимости б. В частотном диапазоне 30-50 ГГц рассчитывался коэффициент прохождения электромагнитных волн через пленки магнитных цанокомпозитов "ферромагнитный металл-диэлектрик", обладающих туннельным мапгнтосопротнвленнем и магннторефракщвньщ эффектом. 1'ассмотреиы случаи, когда образцы находятся вблизи и вдали ферромагнитного резонанса, Все полученные результаты сравнивались с экспернментальнььми.

Па чная новизна абнгы 1. Построена теория магннторефракгнвного эффекта в нанокомпознтах. Показано, что магннторефрактнвный эффект в наиокомпозитах обусловлен туннельным магнитосопротивлением и может на два порядка превышать традиционные магнитооптические эффекты (например, экваториальный эффект Керра в ферромагнетнках). 2. Впервые рассмотрены возможности усиления магниторефрактнвного эффеьи. Доказано, что в условиях интерференции, а .шкже при использовании наноструктур в качестве дефекта в фотонных кристаллах величина магниторефрактнвного эффекта значительно возрастает.

3. Развита, основанная на двухфазной модели нроводимостн, теория магннторефрактивного эффекта в манганитах. Выполнены модельные расчеты магнитопропускания н магнитоогражения многослойной пленки, состоящей из нанослойв Сг и Ре в рамках теории магниторефрактивного эффекта. Показано, что наряду с толщиной болыпое влияние как на величину, так и спектральную зависимость магнитопропускания и магнитоотражения, оказывает эффективное время релаксации, плазменная частота и параметр спиновой асимметрии.

Доказано, что даже для тонких пленок, обладающих незначительным магнитосопротивлением (МС), эффекты магнитоотражения и магнитопропускания превышают традиционные магнитооптические эффекты (назгример, экваториальный эффект Керра лля ферромагнетиков), что обусловливает перспективность этих новых эффектов для создания устройств магнитофотоники. Впервые теоретически обосновано, что размерный эффект оказьвает существенное влияние на оптический и мшзгнтооптпческий отклик гранулированной системы вблизи порога перколяции в ближней ИК области.

При этом размерный эффект изменяет амплитуду, профиль и даже знак магнитооптических эффектов в ближней ИК области спектра. Теоретически обоснована важность учета размерного эффекта в системах с большим аномальным эффектом Холла, в частности для магнитных нанокомпозитов. Расчет оптических и магнитооптических спектров гибридных систем показал, что аномально высокое оптическое поглощение и высокая магнитооптическая активность в гибридных мультислоях связаны с близостью композиционного состава слоев к порогу перколяции и наличием интерференции. В частотном диапазоне 30-50 ГГц исследован коэффициент прохождения электромагнитных волн через пленки магнитных нанокомпозитов** ферромагнитный металл-диэлектрик", обзгадаюших туннельным магнитосопротивлением и магниторефрактивным эффектом.

Показано, что природа полевой зависимости термоэдс вмагнпгных гранулированных сплавах Со-А1зОз ире-А1зОз стуннельным типом проволимости связига стуннельиой термоэдс. Туннельная термоэлс ыала, приблизительно линейно зависит от температуры и от квадрата намагниченности. Впервые получена формуча для ее полевой зависимости. П алгическая значимость Практическая данность диссертации заключается в следующем: Все рассчитанные величины и формы оптических и магнитооптических спектров и магниторефрактивного эффекта находятся в хорошем качественном и количественном согласии с экспериментальными данными. Результаты работы могут найти применение для объяснения оптических и магнитооптических свойств систем металл-металл, металл-диэлехтрнк, гибридных мультнслоев ферромагнитный металл-полупроводник, многослойных магнитных систем н манганитов, для бесконтактного контроля твердотельных элементов памяти, сенсоров с магнитосопротивленнем, а также для поиска новых материалов с повышенным оптическиь~ и магнитооптическим откликом.

Основные положения выносимые на за и 1. Магниторефрактпвный эффект 1МРЭ) в манганитах и нанокомпозитах обусловлен магнитосопротивлением, что делает возможным использование его в качестве бесконтактного метода измерения магнитосопротивленвя. 2. Вели шна магниторефрактивного эффекта (МРЭ) в малганитах, нанокомпозитах и многослойных плйнках, состоящих из нанослоев Сг и Ре превышает традиционные магнитооптические эффекты (например, экваториальный эффект Керра для ферромагнетиков) и может достигать десятков процентов.

3. Зависимости магниторефрактнвного эффекта (МРЭ) от магнитосопротивлення, оптических свойств тонких пленкок и кристаллов, а также форм-фактора частиц эффективной среды в манганнтах и нанокомпозитах. Расчетами продемонстрировано, что данная корре~пщия наиболее ярко выражена в ближней ИК области спектра. Возможность использования данного эффекта в качестве важного инструмента измерения магнитосопротивления и других оптических, и магнитооптических характеристик манганитов. 4. В области высоких частот изменение коэффициента прохождения в ми нитном поле через пленки магнитных нанокомпозитов ферромагнитный метазлдиэлектрик, прямо пропорционально туннельному магнитосопротивлению как вблизи, так и вдали ферромагнитного резонанса. Магниторефрактивный эффект (МРЭ) в таких системах может достигать значения вплоть до 1005 ь 5.

Магниторефрактлвный эффект (МРЭ) в магнитофотонных кристаллах может достигать значения вплоть до 100'.4, если в качестве дефекта использовать пленки манганитов. б. Показано, что, на спектральную зависимость магниторефрактивного эффекта (МРЭ) многослойной пленки, состоящей нз нанослоев Сг н Ре наряду с толщиной большое влияние оказывает эффективное время релаксации, плазменная частота и параметр слиновой асимметрии. Теоретически доказано, что даже для тонких пленок, обладающих незначительным магнитосопротивлением (МС), эффекты магнитоотражения и магнитопропускания превышают традиционные магнитооптические эффекты, что обусловливает перспективносп, этих новых эффектов длл создшпгя устройств магнитофотоники.

7. В нанокомпозитах размерный эффект оказывает существенное влияние на оптический и магнитооптический отклик, изменяя его амплитуду, профиль и даже знак вблизи порога перколяции в ближней ИК области. 8. Аномально высокое оптическое поглощение и высокая магнитооптическая активность в гибридных мультислоях связаны с близостью композиционного состава слоев к порогу перколяции и наличием интерференции. 9.

Природа полевой зависимости термоэдс в магнитных гранулированных сплавах с туннельным типом проводимости связана с туннельной термоэдс, для которой впервые получена формула полевой зависимости. Расчетамн продемонстрировано, что туинеяьная термоздс приблизительно линейно зависит от температуры и от квадрата намагниченности. Личный вкла авто а Диссертация представляет собой итог самостоятельной работы автора, обобщающий, полученные нм теоретические результаты. Соавторами работ являются экспериментальные группы МГУ им. М.В. Ломоносова и Института физики металлов УРО РАН, так как болыпинство результатов сравнивается с зкспериментальиьгми.