Технология, физические свойства и прикладные аспекты новых магнитных и сверхпроводящих материалов, магнитных и гибридных наноструктур

Исследованы многослойные, нанокомпозитные и гибридные структуры: Fe₃Si/Si, Mn/SiO₂/p-Si, Fe/SiO₂/p-Si, Ge/Al₂O₃/Co, FeNi/Bi/FeNi, [(CoP)soft/NiP/(CoP)hard/NiP], Co/Ge, Co/SiO₂/n-Si, наночастицы: ε-Fe₂O₃ и Fe₃O₄, а также кристаллические структуры Pb₃Mn₇O₁₅:Fe,Ga,Ge, K₃WO₃F₃, CsScF₄ мультиферроики – монокристаллы редкоземельных оксиборатов со структурой хантита, людвигита, ортоферрита и двойных перовскитов. Цель: создание магнитных туннельных и гибридных структур, исследование эффектов спин-зависимого транспорта; выращивание качественных монокристаллов мультиферроиков, исследование их физических свойств и поиск механизмов, ответственных за магнитоэлектрический эффект; расчеты корреляционных функций спиновой динамики твердых тел; моделирование квантовых алгоритмов работы квантовых компьютеров. Отработана технология получения магнитных туннельных FM/I/FM и гибридных FM/I/S-структур (FM – Fe, Mn, FeNi, La₀,₇Sr₀,₃MnO₃; I – SiO₂, SiN, A₂O₃; S – p-Si, n-Si, GaAs). В устройстве, выполненном на основе структуры Fe/SiO₂/p-Si, обнаружено гигантское изменение фотопроводимости при приложении магнитного поля. Отработана технология изготовления многотерминальных устройств микронных размеров различной топологии методом оптической литографии с последующим жидкостным и сухим травлением. Исследование эффекта Ханле в планарных устройств Fe₃Si/Si показали, что в структурах реализуется эффект спиновой аккумуляции при комнатной температуре. Впервые синтезированы пленки в системе магнитожесткий – магнитомягкий материал через полупроводниковую прослойку CoNi/Si/FeNi. Установленно, что граница раздела ферромагнитный металл - полупроводник является резкой и образования силицидов 3d-металлов не наблюдается. Решены задачи синтеза новых кристаллов редкоземельных оксиборатов со структурой хантита R₁₁₋ₓR₂ₓMe₃(BO₃)₄ (R1, R2 = РЗ ион, Me = Fe, Al, Sc, Ga) и людвигита Mn₁,₂Ni₁,₈BO₅, Mn₁,₅Cu₁,₅BO₅, Ni₅Ge(BO₅)₂, Cu₂MnBO₅. В HoAl₃(BO₃)₄ обнаружено рекордное значение прямого магнитоэлектрического эффекта.