Отзыв ведущей организации (Исследование магнитооптических свойств Ni-Mn-содержащих сплавов Гейслера и разбавленных магнитных полупроводников GaMnAs(Sb) и TiO2-V)

"утвЕрждАю"ф*оý-,г,онному развитиюЖъА.В. РагуткиняFЕ;л,r/2,0{2016г.ведущей организzщии федерапьного государственного бюджетногообразовательного уIФеждения высшего образовшrия <<Московскийтехнологический университет) (МИРЭА) на диссертацию НовиковаАндрея Игоревича кИсследовztние магнитооптических свойств Ni-Mn-содержатцих сплавов Гейслера иразбазленньrх магЕитЕьIхпоJryпроводников GaMnAs(Sb) и TiO2:V>, предстЕlвленную на соискtlниеуlёной степени кutндидатаспециtшьности 01.04.11-физико-математических<<ФизикаЕаукпомагнитньD( явлений>>.,Щиссертационная работа Новикова А.И.посвящеIIа экспериментаJБномуисследовtlЕию мzгнитооптических свойств двух кJIассов HoBbD( многофункционtшьньD(мЕгнитньD( материалов, принадлежатцих сплаваI\{ Гейслера, испытывzlющихмагнитосц)укryрный переход,иразбавленным мzгнитным поJryпроводникzлI\d (РIvtП).Тема работы акryальна по целому ряду причин, имеющихKutK HayEIHoe, TalKи прикJIадноезначение.

Во-первьтх, стехиомец)ические и нест9хиом9ц)ические сппавы Гейслераобладаютв зtlвисимости от ихcocTzlвa разнообразными магнитными, элекц)иtIескимиоптическими и механическими свойстваlrли. В некоторьш из них, и в частности в Ni-Mn-содержащих сплzlвzlх, наблюдается мартенситный переход, представллощий собойодновременное изменение магнитного состояниJI и кристtшлической структуры. При этомвозникает целыйрядинтересньждIя применений свойств:гигшrтскиймtlгЕитокалорический эффект, гигzlнтские деформадии, обменное смещеЕие, эффектпalп,lяти формы,боrьшое магIIитосопротивление и т.д.

Относительно природымартенситного перехода существуют противореIIивые представления,ииспользовaшиемагнитооптических методов исследовzlния может способствовать решению этого вЕDкноговопроса. Во-вторьтх, подавJIяющaш часть экспериментальньD( дaшньD( для сплавовГейслера, испытывающих мартенситньй переход, получена на поликристаллическшхобъемньпс образцах, хотя для многих прtlктических приложений, нalпример в мtгнитньD(сенсорzlх, необходимо реZIJIизовать те жесalп{ыесвойства в лента)ь тонких плёнкаr,микропроволкЕIх.

В-третьих, хорошо известно, что создzlние РМП с высокой темпераryройКюри, которое может оказать значительное воздействие на рzввитие современноЙтехники, в первую очередь. спинтроники и магнитофотоники, связано со значительнымии в первую очередь с образованием ферромагнитных кJIастеров втрудностями,парамагнитной матрице. Исследование таких кластеров прецизионными методамимагнитооптической спектроскопии является весьма обещающим.Извышесказанногоследует, что появление работ Новикова А.И., на которых основана его диссертация, быловажным и своевременным.Новизну работы определяет как выбор метода, так и объектов исследования. Вкачестве основного метода исследования в работе используется метод магнитооптическойспектроскопии в геометрии экваториального эффекта Керра (ЭЭК).

Магнитооптическаяспектроскопия удобныйобинформациинеразрушающий методэлектроннойсравнительный анализ спектровимагнитнойдляструктуреотАобразцованализ температурныхособенностей, обусловленных ферромагнитнымивключениями. Важно отметить, что этот методдиапразоне,Например,ЭЭК для РПМ позволяет отделить особенности, связанные ссобственным ферромагнетизмомспектр€rльномматериiIлов.ЭЭК при изменении струкryры или составапозволяет сделать выводы об изменении электронной структуры.и спектральньж зависимостейполучения уникальнойвработе применяетсявширокомв широком диапазоне магнитных полей и температур.Длябольшинства выбранных объектов исследования этот метод ранее не применялся. Как ужеупоминалась выше,в работеисследовatлись тройныеи четверные Ni-Мп-содержащиев форме объемных поли - и монокристаллических образцов,пленки РМП GaMnAs(Sb) и TiOz:V.

Образцы сплавов Гейслерасплавы Гейслералент,ибылипленокизготовлены и аттестованы в ведущих центрах (США, Испания, Япония),аобразцыРМПв России. Наиболее распространённым методом получения образцов (Ga,Mn)As являетсямолекулярно-лучевой эпитаксия, соответственно детальные исследования выполненыИМеннО для образцов, полученных этим методом. При этом более дешёвым методом посравнениюсмолекулярно-лучевой эпитаксией является импульсная лазерная абляция,с высокой температурой Кюри.

Но вопрос оСОбСтвенном ферромагнетизме в образцах (Ga,Mn)As, полученных этим методом прикоторая также позволяет получать образцыразличной концентрации марганца, остаётся открытымитребует дополнительныхисследований. относительно природы ферромагнетизма в оксидах титана, допированныхКОбальтом или ванадием (TiOz:V и TiO2:Co) также существуют противоположные мнения.представленная работа состоит из введения, пяти глав, раскрывающих основныеНаУЧНЫе ПОЛОжения, закJIючения, в котором перечислены основные результатыработы, исписка цитируемой литературы.В первой главе приводитсяобзор литературы, посвящённый Ni-Мп-соДержаЩиМсплавам Гейслера.

Изложены основные результаты экспериментальных и теоретичеСКихработ, касающихся оптических и магнитооптических свойств сплавов Гейслера, описаниямеханизмов мартенситного переходавсплавах Гейслера, особенностей измененияэлектронной структуры и магнитных свойств сплавов при мартенситном переходе.Во второй главе приводится литературный обзор по РМП GaMnAs и оксидамтитана, допированным Со и V. Описываются достоинства и недостатки различныхметодов получения образцов.

Изложены основные результаты исследования оптических имагнитооптических свойств GaMnAs, полученных методом молекулярно-лучевойэпитаксии. ,Щемонстрируются возможности магнитооптической спектроскопии дляопределения природы ферромагнетизма в РМП.Первые две обзорные главы написаны хорошим литературным языком, содержатвсю необходимую информациюВ третьей главеисвидетельствует о высокой квапификации автора.даётся феноменологическое описание магнитооптическихэффектов, а также описание методик измерения, использованных автором.Четвёртая и пятая главы носят оригинальный характер и содержат результатыисследований, проведённых автором для Ni-Мп-содержащих сплавов Гейслера и РМП,соотвественно.Среди многочисленньIхважнымиl.представляютсяHoBblxследуюlциеполученньIх в работе результатов, наиболее:Впервые получены спектральные зависимости ЭЭК для Ni-Mn-In сплавовГейслера, какваустенитной,так и в мартенситной фазах и установлено,чтомартенситныЙ переход не сопровождается существенной перестройкой электроннойструкryры.

Подчеркнем, что ранее целым рядом авторов счит€tлось, что мартенситныйпереход в сплавах на основе Ni-Mn-In связан со значительным уменьшением плотностисостояний на уровне Ферми. Полученный Новиковым А.И. результат опровергает этуточку зрения, и недавно подтвержден другими методами.2. Показано, что положение и интенсивность пиков в спектрах экваториальногоэффекта Керра для сплавов Гейслера зависят от относительной концентрации и тwпа 3dметаллов.

Это доказывает, что наиболее интенсивные пики в магнитооптических спектрzlхСвязаны с переходами меrtцу 3d-уровнями переходных металлов, гибридизированных с sир-уровнями.3. При сравнительном анализе температурных зависимостей намагниченностииЭЭК для тройных и четверных нестехиометрических сплавов Гейслера установлено, чтопараметры мартенситного перехода (вид и ширина петли температурного гистерезиса,итемпературы прямогообратного перехода) в приповерхностном слоерu}личаются.4. Шяразбавленньтх магнитньD( поJIупроводниковиGaMnAs иобъёмеGa]\4nSb,приготовленньD( методом лазерной абляции, установлено, что ферромагнетизм приKoMHaTHbD( температурiD( обусловлен нztлиtмем кJIастеров MnAs(Sb).Появлениесобственного ферромагнетизма обнаружено только в области низкЕ)( температур и дIяобразцаGаr-rМпДsс минимttльной концентрацией марганца5.

Впервые получены спектрarльные зависимости(х:0,13).ЭЭК для тонкиr( плёнок диоксидатитана, допированного ванадием. Установлено, что магнитоопттrческий откJIикдJIяобразцов TiOz:V существенно меЕьше, чем дJIя аналогичньD( образцов TiOz:Co, чгоукzrзываетна различную природу собственного ферромагнетизма в диоксидztх титанадопировtlнньD( вiIнадием и кобальтом.,Щостоверность поJryченIIьD( Новиковьпr,rА.Ирезультатов обеспеченаиспользовulнием хорошо апробировalнньD( методик, корреjIяцией результатов, поJryченЕьIхдJIя рчlзлитIньD( образцов,и хорошим согласованием между поJrгIенными дaнными помагнитооптическим свойстваrrл образцовмzlгнитньD(ислитературЕыми даннымиосц)уктурньDьмагЕитотрzlнспортньпt свойстваr.Однако, диссертационнzш работа не свободна и от ряда зап,rечаний:1.

В работе рассмотрены ц)икJIасса материалов, дJIяих исследования используютсяодинzжовые методики, однtжо никzlких обобщений, связей, и т.п. по материzшzll\{ IIеприводится2. В четвертой главе приводятся результаты исследовtlниямaгнитооптическогоэффекта в образцаr мартенситньD( сплавов, поJцленЕьIх рtr}JмчЕыми методаI\,tи иразли.пrой толщины. Однако выводы о связи (или ее отсутствии) этих результатовс особенностями структуры, толщины, методом изготовления отсутствуют.3.Взащищаемом положении Ns2 желательЕо бьшобыописатьраa}литмехарактеристик перехода в поверхностньD( слоях и объеме, а не просто yкtr}aTb наналичие такого разлиtIия.

Такое же замечание можно предъявить зацищаемомуположению Ns 6.4.В пятой главе по спектрtlпл ЭЭК делаlотся выводы о нtLлиtIии в образцах MnAs либообъемньпr, либо нанокJIастеров. При этом подтверждение этих выводов на основеcTpyKTypHbD( исследований отсутствует,другие возможЕыепричинысоответствующого изменения спектров не обсуждчtются.Как слелуетиззамечаний, они ни в коей мере не влияют на основные результатыдиссертационной работы и Еосят харuжтер пожеланий.Полу.rепные в работе результаты явJuIются вакными как дJIя понимtlнияфундаментаJIьньD( свойств исследованньD( материалов, тzжи для рдlвитияметодовмzгнитооптической спекц)оскопии', и тохнологий полуrения магнитньD( материЕллов сзаданЕыми свойствами.Вчастности, результаты работы показа.ли, что изменениотехнологических параN,Iетров изготовления нестехиометрическш сплавов ГейслерапозвоJIяют целеЕаправленно сдвигать характерные температл)ы мартенситного перехода,а магнитооптический метод явJIяется эффективньшr,r способом конц)оJIя качества ипараметров образцов.