Новые функциональные магнитные материалы на основе наногранулированных пленок металл-диэлектрик: исследование магнитных свойств и параметров магнитной структуры.

Выявлены особенности морфологии, структуры, пространственного распределения ферромагнитных наночастиц и влияние этих факторов на магнитные свойства гранулированных пленок Coₓ(SiO₂)₁₋ₓ,Coₓ (СаF₂)₁₋ₓ ,(Co₄₀Fe₄₀B₂₀)ₓ (SiO₂)₁₋ₓ с концентрацией магнитной фазы от 30 до 80%; мультислойных пленок [Co40Fe₄₀B₂₀ - SiO₂/α - Si:H]n и [Co₄₀Fe₄₀B₂₀ - SiO₂/SiO₂]n с толщинами полупроводникового и диэлектрического слоев в пределах 0,06 до 4 нм. Исследованы концентрационные и размерные зависимости характеристик микромагнитной структуры композиционных пленок, проведена оценка вкладов объемной и поверхностной магнитных анизотропий в константу эффективной анизотропии: ks ~ 1,45 эрг/cм² для мультислойных пленок [Co₄₀Fe₄₀B₂₀ - SiO₂/α - Si:H]n, ks ~3 эрг/cм² для пленок Co - SiO₂ и Co - CaF₂. Регистрация поверхностной резонансной моды СВР спектра позволила определить величину константы поверхностной анизотропии мультислойных пленок (0,5 < ks < 0,9 эрг/cм²). Исследовано влияние структурного состояния матрицы гранулированных композитов на формирование магнитной микроструктуры, в частности изменение размера области магнитных корреляций. Проведен сравнительный анализ спектров ферромагнитного и спин-волнового резонансов гранулированных пленок и мультислойных пленок с одинаковой концентрацией магнитной фазы. Установлено, что в случае наногранулированных пленок наблюдается эффект обменного сужения ширины ФМР. Показано, что изменение размерности упаковки ферромагнитных зерен в композитах Co₄₀Fe₄₀B₂₀ - SiO₂ приводит к сдвигу порога перколяции, уменьшению константы эффективного обмена, изменению величин локальной и поверхностной анизoтропий, а также к модификации закона дисперсии спиновых волн. Установлено, что в гранулированных пленках Co - SiO₂ и Co - CaF₂ доминируют флюктуации параметра обмена. Определен профиль магнитного потенциала в гранулированных пленках Co₄₀Fe₄₀B₂₀ - SiO₂, вызывающий модификацию дисперсионного соотношения типа Hn~n.