Научные результаты

Введите год
Стрейн-магнитооптика: деформационная зависимость поглощения и отражения света в магнитострикционных ферритах

Ю.П. Сухоруков, А.В. Телегин, Н.Г. Бебенин, А.П. Носов

Обнаружена прямая зависимость между магнитоупругими свойствами и поглощением и отражением неполяризованного света в инфракрасном диапазоне спектра в монокристаллах феррит-шпинели CoFe2O4 с большой величиной магнитострикции. Показано, что влияние магнитного поля на оптические свойства CoFe2O4 является непрямым: магнитное поле индуцирует деформацию кристаллической решетки, что приводит к изменению электронной структуры феррита и, как следствие, изменению спектров поглощения и отражения света. Наблюденный эффект знаменует создание новой ветви стрейнтроники – стрейн-магнитооптики. Результаты имеют существенное значение для развития физики магнитных явлений, расширения области применимости стрейнтроники и создания новых функциональных структур и устройств на ее основе.

Рентгеновский магнитный дихроизм и атомные моменты переходных и редкоземельных соединений

В.И. Гребенников, Н.Г. Бебенин, Е.Г. Герасимов, Р.И. Зайнуллина, Т.В. Кузнецова, Н.В. Мушников

Решается проблема определения величины атомных магнитных моментов в соединениях с редкоземельными и переходными элементами по спектрам рентгеновского магнитного кругового дихроизма (XMCD). Стандартный подход правил сумм часто дает величину моментов, в разы меньшую их значений, получаемых из магнитных измерений. Мы связываем это с сильными спиновыми флуктуациями в поверхностном слое, в котором формируется XMCD-сигнал. Предложен и реализован способ определения величины локальных магнитных моментов в присутствии сильных флуктуаций.

Индуцированные полем метастабильные состояния в антиферромагнетике Tb3Ni со сложной магнитной структурой

А.Ф. Губкин, L.S. Wu, S.E. Nikitin, A.V. Suslov, A. Podlesnyak, O. Prokhnenko, K. Prokeš, F. Yokaichiya, L. Keller, Н.В. Баранов

Методами упругого рассеяния нейтронов, а также с помощью измерений намагниченности и магнитосопротивления в магнитных полях до 180 кЭ проведено детальное исследование магнитной фазовой диаграммы Tb3Ni. Показано, что при охлаждении ниже температуры Нееля TN = 61 K в этом соединении реализуется сложная несоизмеримая магнитная структура типа «спиновая волна», описываемая магнитной супергруппой P1121/a1’(ab0)0ss и волновым вектором kIC = (0.506 0.299 0). При температуре 2К магнитная ячейка с параметрами 2a x 12b x c возникает в результате взаимодействия двух первичных параметров порядка k2 и k3.  Установлено, что приложение внешнего магнитного поля в области низких температур индуцирует метастабильное ферромагнитное состояние, сохраняющееся после выключения поля.

Новая концепция магнитной стековой памяти на основе скирмионов и киральных бобберов

Ф.Н. Рыбаков, А.Б. Борисов 

Предложена новая концепция магнитной стековой памяти, основанная на кодирования потока данных цепью чередующихся магнитных скирмионов и киральных бобберов, которые играют роль битов «1» и «0». Киральные бобберы - новые частицеподобные магнитные объекты, существование которых было предсказано ранее теоретически [1], экспериментально обнаружены в тонких пластинах гелимагнетика FeGe с помощью внеосевой электронной голографии [2].

Пространственно-селективный переход Мотта диэлектрик-металл в Fe2O3 под давлением

Е. Гринберг, И. Леонов, С. Лайек, С. Конопкова, М.П. Пастернак, Л. Дубровинский, Р. Женлоц, И.А. Абрикосов, Г.Х. Розенберг

В данной работе в рамках исследования свойств оксида Fe2O3 под давлением впервые предложен и описан новый тип перехода Мотта диэлектрик-металл – неоднородный (пространственно-селективный) переход Мотта, связанный с коллапсом локальных моментов и металлизацией 3d электронов только части (половины) Fe3+ ионов. Результаты DFT+DMFT расчетов (DFT+DMFT – теория функционала плотности совместно с теорией динамического среднего поля), в согласии с экспериментом (мёссбауровская спектроскопия, рентгеновская дифракция и электросопротивление), демонстрируют стабильность данного пространственно-селективного состояния в области ~50–68 ГПа, при этом металлизация сопровождается появлением (по крайней мере) двух неэквивалентных подрешеток ионов Fe3+ с разными электронными (металл/диэлектрик) и магнитными (высоко-/низкоспиновое состояние) свойствами. Показано, что что концепция неоднородного моттовского перехода является общей и широко применимой для описания свойств коррелированных систем вблизи перехода диэлектрик-металл Мотта под давлением.

Перспективные магнитные наноструктуры с гигантским магнитосопротивлением и высокочувствительные сенсорные элементы на их основе

В.В. Устинов, М.А. Миляев, Л.И. Наумова, Т.А. Чернышова

В ИФМ УрО РАН разработаны перспективные для практического использования магнитные металлические наноструктуры (сверхрешетки и спиновые клапаны) с эффектом гигантского магнитосопротивления, функциональные характеристики которых - большая величина магнитосопротивления и магнитной чувствительности, а также малое значение магнитного гистерезиса - превосходят параметры зарубежных аналогов (рис. 1, 2). Магнитные сверхрешетки ИФМ УрО РАН обладают на 30% большим магнитосопротивлением, в 7 раз более высокой чувствительностью к магнитному полю, в 5 раз меньшим гистерезисом, а также более высокой линейностью магнитосопротивления. Получены спиновые клапаны и сенсорные элементы на их основе с перспективными для практического использования параметрами: магнитосопротивлением свыше 10% и чувствительностью к магнитному полю до 0.5%/Э в магнитных полях от -10 до +10 Э. Синтезированные в ИФМ УрО РАН магнитные наноструктуры с оптимизированными для конкретных применений характеристиками в настоящее время уже используются на двух отечественных предприятиях для разработки инновационных изделий  спинтроники: НПО Автоматики (Екатеринбург) и НПК «Технологический центр» (Зеленоград).

Свидетельства реализации топологической фазы полуметалла Вейля в объёмном селениде ртути с низкой концентрацией электронов

С.Б. Бобин, А.Т. Лончаков, В.В. Дерюшкин, В.Н. Неверов

В результате исследования магнитотранспортных свойств монокристаллов селенида ртути в широком интервале электронных концентраций обнаружены особенности, свидетельствующие о сосуществовании тривиальной бесщелевой фазы с топологической фазой полуметалла Вейля при концентрациях носителей тока <1017см-3. К ним относятся: отрицательное продольное магнитосопротивление, нетривиальная фаза Берри, электронный топологический переход Лифшица, квантовый спиновый эффект Холла с полуцелым фактором заполнения. Следствием наличия фазы полуметалла Вейля в HgSe является значительная величина спинового угла Холла, что открывает перспективы для применения этого материала в области спинтроники.

Гигантская магнитострикция при переходе антиферромагнетик – ферромагнетик в La0.75Sm0.25Mn2Si2

Н.В. Мушников, Е.Г. Герасимов, В.С. Гавико, К.А Язовских

Синтезирован интерметаллид La-Sm-Mn-Si, обладающий гигантской объемной магнитострикцией, величина которой при переходе антиферромагнетик – ферромагнетик (AF-F) достигает 2.8×10-3, и анизотропной - с величиной 2×10-3. Показано, что магнитострикция обусловлена изменением межслойного Mn-Mn обменного взаимодействия при переходе. Обнаруженный эффект имеет перспективы практических магнитострикционных приложений.

Фазовые превращения в многокомпонентных сплавах на основе интерметаллида Co3(Al,W)

Н.В. Казанцева, Н.Н. Степанова, Д.И. Давыдов, Н.И. Виноградова, С.Л. Демаков, Д.А. Шишкин, Е.П. Романов

Установлены тип и порядок фазовых превращений и определена температура Кюри интерметаллидных сплавов на границах тройной системы Co-Al-W и в концентрационной области существования интерметаллида Co3(Al,W). Обнаружен новый класс магнитомягких Co3(Al,W) сплавов. Определены особенности кристаллографических переходов и ориентационные соотношения между равновесными фазами: гамма- Со (FCC), Co3W (D019), Co7W6 (D85), CoAl (B2) и Co3(Al,W) (L12). Обнаружена новая метастабильная мартенситная фаза в бинарном сплаве системы Co-Al. Образование этого 4H модулированного мартенсита является особенностью бинарных сплавов кобальта. Результаты имеют существенное значение для разработки новых жаропрочных сплавов.

Структура и свойства композитов на основе Nb3Sn с внутренними источниками олова в зависимости от дизайна, легирования и режима диффузионного отжига

Е.Н. Попова, И.Л. Дерягина, Е.Г. Валова-Захаревская

Метод внутреннего источника Sn позволяет получать самую высокую токонесущую способность в сверхпроводниках на основе Nb3Sn, что привлекает к ним особое внимание, в частности, в связи с созданием Большого Адронного Коллайдера. В работе выявлены факторы, позволяющие существенно повысить критическую плотность тока. Это оптимальное количество Nb волокон в проводниках с распределенными источниками Sn, легирование медной матрицы Mn, замена части стабилизирующей меди композитом Cu-Nb, подбор режимов отжига, обеспечивающих минимальные равномерные размеры равноосных зерен, уменьшение доли столбчатых зерен и приближение состава к стехиометрии. 

Страницы