Отзыв ведущей организации (Электростатические свойства микромагнитных структур)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики" МГТУ МИРЭА пр. Вернадского, 78, Москва, 119454 Тел. (495) 433-00-66, факс (495) 434-92-87 Е-тай: 1шгеа®ш1геа.ги 11йр: Пжжч.пйгеа.ги тверждаю» ной работе У МИРЭА . Соловьев а 2014 года ОТЗЫВ ведущей организации - Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики» на диссертацию Сергеева Александра Сергеевича «Электростатические свойства микромагнитных структур», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.11 — физика магнитных явлений Диссертационная работа Сергеева А.С.

относится к быстро развивающейся в настоящее время области физики твердого тела магнитоэлектрическим явлениям. Работа посвящена теоретическому исследованию электростатических свойств микромагнитных объектов различных классов, обусловленных неоднородным магнитозлектрическим эффектом: доменных границ, вертикальных блоховских линий, точек Блоха и скирмионов. Теоретическое и экспериментальное исследование подобных объектов, обладающих пространственно-неоднородным распределением намагниченности и, как следствие, целым рядом необычных свойств, представляет интерес как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения, что и определяет актуальнпсть теми представленной работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 143 страницы, включающих 45 рисунков и 3 таблицы, библиография содержит 113 наименований. Первая глава содержит обзор теоретических и экспериментальных работ по теме диссертации и полностью отражает текущее состояние исследований микромагнитных объектов и их магнитоэлектрических свойств. Значительное внимание уделено скирмионам - двумерным магнитным солитонам с цилиндрической симметрией, лишь недавно обнаруженным экспериментально. Интересной представляется попытка автора поместить неоднородный магнитоэлектрический эффект в общую картину электромагнитных явлений, в которых определяющую роль играет пространственная кривизна обьектов. Вторая глава посвящена изучению связи геометрических характеристик распределения вектора намагниченности в доменной границе с ее электростатическими свойствами.

В рамках предложенной автором качественной модели показано, что отклонение направления вектора намагниченности в доменах от нормали к поверхности пленки приводит к появлению у границы электрической поляризации. Дано объяснение характера зависимости электроиндуцированного смещения доменных границ в присутствии внешнего магнитного поля. В третьей главе приведены результаты численного моделирования магнитоэлектрических свойств доменных границ методом имитации отжига. Изучено, как влияют параметры магнитной анизотропии на вид зависимости поверхностного электрического заряда доменных границ от напряженности внешнего магнитного поля. Четвертая глава посвящена изучению магнитных топологических дефектов пониженной размерности. Исследованы электростатические свойства вертикальной блоховской линии и точки Блоха, возникающих внутри доменных границ, а также киральных скирмионов.

Автором впервые вычислены величины поверхностного электрического заряда вертикальной блоховской линии и объемного заряда точки Блоха. Продемонстрирована принципиальная возможность зарождения магнитного скирмиона с помощью электрического поля в кристалле с неоднородным магнитоэлектрическим эффектом.

Ниучния новизна полученных автором результатов не вызывает сомнений. Все результаты являются новыми и оригинальными. Практическая значимость результатов, изложенных диссертационной работе, состоит в демонстрации возможностей управления микромагнитными структурами с помощью электрического поля. Рассмотренные явления могут послужить основой для создания нового типа магнитной памяти, обладающей меньшим энергопотреблением и более высокой плотностью записи информации, чем широко применяемая в настоящее время магнитная память, элементы которой переключаются с помощью магнитного поля, создаваемого электрическим током.

Достоверность заключений и выводов работы обеспечена использованием апробированных теоретических методов и согласием полученных результатов с экспериментальными данными. Вместе с тем, можно сделать ряд замечаний по содержанию работы: 1. Не указаны границы применимости модели микромагнитной структуры доменных границ, используемой в главе 2. Неясно, как модель соотносится с параметрами образцов, такими как константы анизотропии и толщина пленок. 2. В главе 3 рассматривается влияние на электростатические свойства доменной границы некоторого «эффективного электрического поля», возникающего из-за нарушения центральной симметрии в процессе роста кристалла.

Однако, на наш взгляд, корректнее говорить про влияние спонтанной «электрической поляризации», а не «электрического поля». 3. Углы, задающие орты одноосной и орторомбической анизотропии, вводятся в модель, используемую в главе 3, в качестве исходных параметров, в то время как следовало бы продемонстрировать, как значения этих углов связаны с параметрами образцов. 4. В разделе 3.4, посвященном рассмотрению механизма магнитоэлектрического эффекта, основанного на изменении констант анизотропии под действием неоднородного электрического поля, приводится лишь качественный анализ эффективного магнитного поля, соответствующего этому механизму.

Желательно было бы привести и количественную оценку данной величины. 5, В численной модели, описанной в разделе 4.3, зарождение скирмиона осуществляется путем воздействия электрического поля, созданного плоским конденсатором с радиусом обкладок порядка 100 нм. На таких масштабах правильнее было бы рассмотреть поле, создаваемое иглой сканирующего зондового микроскопа. Указанные недостатки не снижают уровня работы и не ставят под сомнение полученные результаты и выводы. 8 цеиом диссертационная работа обладает логической структурой, написана грамотным языком и хорошо оформлена. Результаты исследований соответствуют поставленным задачам.

Автор продемонстрировал умение изложить суть проведенных исследований и сформулировать выводы. Основные результаты диссертации полностью опубликованы в 14 научных трудах, включая 5 статей в рецензируемых научных журналах (в том числе — в 2-х статьях из перечня ВАК), прошли апробацию намеждународных и российских конференциях.

Автореферат адекватно отражает содержание диссертации. Тематика диссертационной работы Сергеева А.С. «Электростатические свойства микромагнитных структур» соответствует специальности 01.04.11— физика магнитных явлений. Таким образом, диссертационная работа Сергеева А.С. является законченным исследованием, содержащим ряд новых научных результатов и вносящим вклад в физику магнитоэлектрических явлений. Диссертация .