Отзыв официального оппонента 1 (Магниторефрактивный эффект и магнитооптические эффекты как бесконтактный метод исследования наноструктура)

ОТЗЫВофициального оппонента Тимошенкова Сергея Петровича, докторатехнических наук, профессора, заведующего кафедрой микроэлектроникиНациональногоисследовательскогоуниверситетаМИЭТнадиссертационную работу Юрасова Алексея Николаевича на тему“Магниторефрактивный эффект и магнитооптические эффекты какбесконтактный метод исследования наноструктур” представленной к защитена соискание ученой степени доктора физико-математических наук поспециальности 05.27.01- “Твердотельная электроника, радиоэлектронныекомпоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах”.1.

Актуальность темы исследования и ее связь с общенаучными иобщегосударственными программами.Последние десятилетие слово «нанотехнологии» стало очень популярным. Внастоящее время существует огромное число методов диагностики, ещебольше методик исследования физических и физико-химических параметрови характеристик твердотельных и молекулярных структур. Вместе с тем,получение наноструктур, низкоразмерных систем и новых наноструктурированных материалов с заданными свойствами, предназначенных дляприменения в современной электронике, ставит и новые задачи.

Методынанодиагностики должны быть по возможности неразрушающими. Каждыйметод часто дает частичную информацию об исследуемом объекте, наиболееполная информация получается комплексным использованием различныхметодов. Диссертационная работа “Магниторефрактивный эффект имагнитооптические эффекты как бесконтактный метод исследованиянаноструктур”посвященаактуальнойпроблеме:использованиюмагнитооптических эффектов и, особенно, магниторефрактивного эффекта вкачестве бесконтактного метода исследования наноструктур. Изучениеданных эффектов позволяет исследовать структуру различных магнитныхматериалов, осуществлять поиск новых перспективных материалов сзаданными свойствами, разрабатывать методы оптической спектроскопии,интерпретировать экспериментальные результаты, а также вносит вклад врешениефундаментальнойзадачиописаниявзаимодействияэлектромагнитного излучения с веществом. Получение однозначнойзависимостимеждумагнитооптическимиэффектамиимагнитосопротивлением дает возможность использовать нано-материалыдля измерения магнитосопротивления.Диссертация состоит из введения, семи основных глав, заключения и спискацитируемой литературы.

Основное содержание работы изложенона 205 страницах, включая: 1 таблицу, 50 рисунков и 174 источникацитируемой литературы.2. Научные результаты в рамках требований к диссертациямДиссертантом получены следующие научные результаты:1. Теоретически обосновано, что магниторефрактивный эффект (МРЭ) вманганитах и нанокомпозитах обусловлен магнитосопротивлением, чтоделает возможным использование его в качестве бесконтактного методаизмерения магнитосопротивления.2. Величина магниторефрактивного эффекта (МРЭ) в манганитах,нанокомпозитах и многослойных плёнках, состоящих из нанослоёв Cr и Feпревышает традиционные магнитооптические эффекты (например,экваториальный эффект Керра для ферромагнетиков) и может достигатьдесятков процентов.3.

В области высоких частот изменение коэффициента прохождения вмагнитном поле через пленки магнитных нанокомпозитов ферромагнитныйметалл-диэлектрик,прямопропорциональнотуннельномумагнитосопротивлению как вблизи, так и вдали ферромагнитного резонанса.Магниторефрактивный эффект (МРЭ) в таких системах может достигатьзначения вплоть до 100%.4. Теоретически обосновано, что магниторефрактивный эффект (МРЭ) вмагнитофотонных кристаллах может достигать значения вплоть до 100%,если в качестве дефекта использовать пленки манганитов.5. Аномально высокое оптическое поглощение и высокаямагнитооптическая активность в гибридных мультислоях связаны сблизостью композиционного состава слоев к порогу перколяции и наличиеминтерференции.6.Природаполевойзависимоститермоэдсв магнитныхгранулированных сплавах с туннельным типом проводимости связанас туннельной термоэдс, для которой впервые получена формула полевойзависимости.

Расчетами продемонстрировано, что туннельная термоэдсприблизительно линейно зависит от температуры и от квадратанамагниченности.3. Степень обоснованности и достоверности результатов, выводов изаключений соискателя, сформулированных в диссертации.Научные результаты, каждый из выводов, заключений, научныхположений, сформулированных соискателем в диссертации, являютсятеоретически и практически обоснованными, достоверность их не вызываетсомнений.

При выполнении исследований использованы различныеинструментальные методы анализа и определения эксплуатационныххарактеристик магнитных наноматериалов.4. Степень новизны каждого научного результата (положения),вывода и заключения соискателя, сформулированных в диссертации.Степень новизны результатов диссертационной работы Юрасова А.Н.заключается в том, что в работе:- впервые построена теория магниторефрактивного эффекта (МРЭ) внанокомпозитах, позволяющаярассматривать тензор диэлектрическойпроницаемости среды, при этом выделять вклад, связанный с МРЭ.ДиссертанттеоретическиобосновываетсвязьМРЭсмагнитосопротивлением.

Нанокомпозит рассматривается, как цепочкипараллельно соединенных резисторов и конденсаторов. Теоретическидоказывается, что при углах падения вплоть до 10 градусов,магнитосопротивление и МРЭ прямо пропорциональны.- Предложена, основанная на двухфазной модели проводимости, теория магниторефрактивного эффекта (МРЭ) в манганитах, которая позволяет приисследовании манганитов учитывать изменение объемов фаз под действиеммагнитного поля и температуры.- Показано, что при изучении кристаллов и пленок манганитов необходимоучитывать тот факт, что манганиты состоят из низко- и высокорезистивнойфазыс объемной концентрацией фаз, зависящей от величиныприкладываемого магнитного поля.

Изменение объема фаз позволяетобъяснять не только полевые, но и температурные зависимости.Проводимость данных фаз находится методами эффективной среды,изложенными в диссертации.Результаты диссертации являются новыми и докладывались наРоссийских и Международных конференциях, а также опубликованы вжурналах, которые входят в перечень рекомендованных ВАК.5. Оценка внутреннего единства полученных результатов.Полученные Юрасовым А.Н. результаты характеризуются внутреннимединством, базирующимся на обоснованном выборе объектов и методовисследований магнитных наноматериалов.Работа изложена логично,каждый раздел содержит анализ полученных результатов, подтвержденныхнесколькими методами исследований.6. Направленность полученных соискателем результатов нарешение соответствующей актуальной проблемы, теоретической илиприкладной задачиДиссертационная работа посвящена исследованию научных принциповуправления магнитосопротивлением.

Теоретически обоснована прямаязависимость между МРЭ и магнитосопротивлением в различных классахнаноструктур (нанокомпозиты, манганиты и др.), что дает возможность, знаяоптическиеимагнитооптическиепараметрыполучатьмагнитосопротивление, т.е. его бесконтактно измерять. Теоретическиобосновано, что в условиях интерференции, а также при использованиинаноструктур в качестве дефекта в фотонных кристаллах величинамагниторефрактивного эффекта значительно возрастает. Практическаязначимостьсостоитвтеоретическомобоснованииразработкимагнитооптических модуляторов света в режиме пропускания света.7.Подтверждениеопубликованияосновныхположений,результатов, выводов диссертации.Полученные результаты были опубликованы в 29 научных статьях вжурналах, в том числе 20 работ – в рецензируемых журналах.8.

Конкретные рекомендации по использованию результатов ивыводов диссертации.Результаты работы могут найти применение для объяснения оптическихи магнитооптических свойств систем металл-металл, металл-диэлектрик,гибридныхмультислоевферромагнитныйметалл-полупроводник,многослойных магнитных систем и манганитов, для бесконтактногоконтролятвердотельныхэлементовпамяти,сенсоровсмагнитосопротивлением, а также для поиска новых материалов сповышенным оптическим и МО откликом.9.

Соответствие автореферата содержанию диссертации.Содержание автореферата полностью соответствует содержанию иструктуре диссертации.10. Недостатки по содержанию и оформлению диссертации.По работе имеются следующие замечания:а) Замечаний по структуре диссертации, расположению материаланет.б) Замечания по оформлению диссертации: диссертация оформлена сопределенными замечаниями: не соблюдены общие требования коформлению текста (поля, не во всех главах единый стиль выполнениярисунков и подрисуночных подписей, нет пояснений к рис.1.1, т.е. неуказаны векторы распространения k световой волны и намагниченности Mпри наблюдении различных магнитооптических эффектов). Не на всехподрисуночных подписях есть ссылки, откуда взяты приведенные рисунки.