Диссертация (1145326), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1894.5.4Влияние неоднородности магнитных параметров пленки по толщинена спиновую волну . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1904.6Определение магнитных и электрических характеристик магнитных наноструктур из дисперсионных кривых спиновых волн . . . . . . . . . .
. . . . . 1934.7Спинволновая спектроскопия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1974.7.1Схема измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1974.7.2Влияние проводимости и магнитных свойств образца на групповуюскорость и затухание спиновой волны . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 1994.84.7.3Температурные зависимости спин-поляризационной релаксации . . . 2054.7.4Определение параметров гетероструктур SiO2 (Co) / GaAs . . . . . . . 206Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2115 Кластерные электронные состояния, электронный транспорт и диэлектрические свойства структур с металлическими наночастицами2155.1Постановка задачи и краткое содержание 5 главы . .
. . . . . . . . . . . . . . 2155.2Кластерные электронные состояния . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2195.35.2.1Локализация электронной функции на группе наночастиц . . . . . . . 2195.2.2Экспериментальное проявление кластерных электронных состояний . 222Электронный транспорт в гранулированных структурах с металлическиминаночастицами . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2265.3.15.3.2Приготовление образцов и схема измерений . . . . . . . . . . . . . . . 226Электронный транспорт при малых напряженностях электрическогополя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2295.3.3Большие напряженности электрического поля и туннельные эффекты 2345.3.4Температурные зависимости проводимости и туннелирование черезлокализованные состояния в матрице . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2415.4Диэлектрические свойства гранулированных структур с металлическими наночастицами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24655.5Микроволновые свойства гранулированных структур и радиопоглощающиепокрытия . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2525.65.5.1Выращивание гранулированных структур a-C:H(Co) . . . . . . . . . . 2535.5.2Поглощение электромагнитных мод на микрополосковой линии . . . . 2545.5.3Поглощение нормально падающих электромагнитных волн . . . . . . 2595.5.4Многослойные радиопоглощающие покрытия . . . . . . . . . . . . . . 262Выводы . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2636 Магнитосопротивление структур с металлическими магнитными наночастицами2676.1Постановка задачи и краткое содержание 6 главы . . . . . . . . . . . . . . . . 2676.2Магнитосопротивление гранулированных пленок с металлическими магнитными наночастицами . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2696.2.1Теоретическая модель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2696.2.2Эксперимент . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2736.2.3Обсуждение результатов . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2756.2.4Кластерные электронные состояния и положительное магнитосопротивление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2786.3Гигантское инжекционное магнитосопротивление в гетероструктурах полупроводник / гранулированная пленка с металлическими магнитными наночастицами . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2836.3.1Экспериментальные исследования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2836.3.2Теоретическая модель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2976.3.3Объяснение экспериментальных зависимостей . . . . . . . . . .
. . . . 3246.3.4Структура гранулированной пленки вблизи интерфейса пленка / полупроводник . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3276.3.5Магнитные сенсоры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3306.3.6Распространение IMR эффекта на структуры с другими полупроводниками . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3336.4Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335Заключение. Основные результаты работы . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342Основные научные труды по теме диссертации . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .364Благодарности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3806ВведениеАктуальность темы.Структуры, содержащие наноразмерные ферромагнитные пленки и магнитные металлические частицы, обладают рядом свойств и особенностей, существенно отличающихих от объемных аморфных и кристаллических материалов.
Особенности наноразмерныхмагнитных структур проявляются в их магнитных свойствах, распространении спиновыхволн, электронном транспорте, диэлектрической и магнитной проницаемостях, магнитосопротивлении, в спиновом транспорте и в эффектах спиновой инжекции. Особые свойствамагнитных наноструктур позволяют их рассматривать в качестве перспективных материалов для изготовления приборов на спиновых волнах, нового класса радиопоглощающихпокрытий, эффективных спиновых инжекторов в спинтронных приборах, ячеек памяти ивысокочувствительных магнитных сенсоров.Вместе с тем, исследование квантовых систем, состоящих из ферромагнитных наночастиц, и электронных систем, в которых значительное влияние на свойства оказываетвзаимодействие спинов, в полной мере не решены, в первую очередь, из-за отсутствияматематических моделей и методов, которые бы адекватно описывали процессы со спиновыми взаимодействиями, происходящими на наноразмерном масштабе.
В наносистемахэти процессы могут характеризоваться сильными локальными взаимодействиями во внутренней области нанообъектов и корреляционными эффектами между разными фазами иподструктурами [1, 2]. Одним из эффективных теоретических методов, применяемых дляисследования сильно взаимодействующих систем, является диаграммная техника, основанная на разложении функций Грина.
В настоящее время прослеживается тенденцияисследования моделей с более сложной внутренней Ли-групповой динамикой и переход отуровня частиц сильно взаимодействующих систем к кластерному уровню [16,17]. Кластерное приближение дает возможность описать внутреннюю динамику кластера и определитьлокальные корреляции с большей точностью. В связи с этим, для изучения наносистем исильнокоррелированных систем возникает необходимость обобщения диаграммной техники Фейнмана и диаграммной техники для спиновых операторов [7–9].При переходе от ферромагнитных макрообъектов, спиновая динамика которых описывается феноменологическими уравнениями Ландау-Лифшица [42], к магнитным нанообъ7ектам необходимо обобщить и уточнить уравнения Ландау-Лифшица.
Это связано с тем,что спинволновая релаксация, обусловленная собственными процессами, и спинволноваядинамика становятся зависящими от формы и размера образца. При переходе от одиночного нанообъекта к ансамблю нанообъектов спиновая динамика усложняется. Спинволновыевозбуждения в гранулированных структурах с ферромагнитными наночастицами в изолирующей аморфной матрице обладают рядом особенностей, механизм которых не выяснен.В магнитных нанокомпозитных структурах наблюдается аномально быстрая релаксация,величина которой растет с уменьшением концентрации ферромагнитных наночастиц, существуют дополнительные моды в спектре ФМР в узкой области вблизи перколяционногопорога [91, 92].
Коэффициент затухания спиновых возбуждений магнитных наночастицзначительно превышает значения, которые определяются собственными процессами.Электронный транспорт в гранулированных структурах с наноразмерными металлическими наночастицами в изолирующей аморфной матрице имеет значительно более сложный характер, чем транспорт в аморфных структурах, полупроводниках и металлах. Этисвойства обусловлены малыми размерами частиц, которые проявляются в эффекте кулоновской блокады [164], и туннелированием электронов между частицами. При увеличенииконцентрации частиц прозрачность туннельных барьеров между ними повышается, чтоприводит к делокализации электронов на группе частиц и к образованию проводящихкластеров [184].
Изменения размеров проводящих кластеров под действием внешних воздействий (температурные изменения, сильные электрические поля) существенно влияютна электронный транспорт и приводят к нелинейностям и скачкам проводимости. Результаты теоретических и экспериментальных исследований электронного транспорта, а такжедиэлектрической проницаемости, значения которой определяются размерами проводящихкластеров и важны для создания радиопоглощающих покрытий, в настоящее время недостаточно изучены.Явления спинового транспорта, спиновой инжекции и магнитосопротивления представляют несомненный интерес и значимость для создания спинтронных приборов, магниточувствительных сенсоров и полевых транзисторных структур со спин-поляризованным каналом. Магнитосопротивление нанокомпозитов с металлическими ферромагнитными наночастицами обладает рядом свойств, не исследованных в достаточной степени и механизмкоторых не выяснен в полной мере.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
