Электронное, атомное строение и состав гетероструктур на основе магнитоупорядоченных сложных оксидов и металлов, а также комплексов металлов и композитных материалов по данным рентгеноэлектронной и рентгеновской спектроскопии

Цель: экспериментальное и теоретическое исследование слоистых систем с обменным смещением при их бомбардировке легкими низкоэнергетическими ионами; определение электронного и атомного строения комплексов металлов органических соединений ароматического и гетероциклического рядов, молекулярных кристаллов силанов, композитов с наночастицами металлов методами рентгеновской фотоэлектронной (РФЭС), рентгеновской эмиссионной (РЭС) и рентгеновской спектроскопии поглощения (РСП). В многослойных системах Cu(50nm)/Mn₈₃Ir₁₇(10 nm)/Co₇₀Fe₃₀(6,5 nm)/Ta(15 nm) на кремниевой подложке для облученных (до трех доз) ионами гелия и необлученных образцов обнаружены модификации обменного поля, профилей концентраций элементов и фазового состава интерфейсной ФМ/АФМ-зоны Mn₈₃Ir₁₇/Co₇₀Fe₃₀. Профили Mn2p и Mn3s рентгеновских фотоэлектронных пиков выявили присутствие немагнитной Mn₈₃Ir₁₇-фазы, содержащей квазиатомный Mn с локальным спином, большим, чем средний спин атомов Mn в сплаве состава Mn₈₃Ir₁₇ в интерфейсной зоне. Методами дифракции и РФЭС показано, что при разновалентном замещении Pr³⁺ → Ca²⁺ в керамиках Pr₁₋ₓCaₓMnO₃ для сохранения электронейтральности образца реализуются оба варианта: появление кислородных вакансий и формирование ионов Mn⁴⁺. В Pr₁₋ₓCaₓMnO₃ при комнатной температуре ионы Mn⁴⁺ сосуществуют с ионами Mn³⁺ для всех составов. Электронейтральность в керамиках Sr₀,₉W₀,₃Fe₀,₇O₃,₁ и Ba₀,₈W₀,₃Fe₀,₆O₃,₃ при наличии в них вакансий по кислороду достигается за счет изменения валентного состояния вольфрама, а валентности ионов вольфрама в этих керамиках составляли 6+ и 5,5 - 5,6+ соответственно. В молекулярных кристаллах силанов определено, что увеличение эффективного заряда на атоме кремния приводит к упрочнению связи атома Si с NHC₆H₅-группами. В структуре азометинового соединения 2-[(E)-[2-(4-гидроксибутиламино)бензимидазол-1-ил]иминометил]фенол и комплексов на его основе координационный полиэдр иона Co представляет собой искаженный октаэдр, образованный атомами двух азометиновых лигандов с различной степенью депротонирования. В композитных материалах с наночастицами никеля в матрице политетрафторэтилена при использовании прекурсора оксалата никеля (NiC₂O₄) основной фазой в наночастицах является фторид никеля, а при использовании прекурсора формиата никеля Ni(HCO₂)₂ - металлический Ni. Результаты исследования природы изменения обменного смещения под действием ионов Не⁺ будут использованы при поиске новых методов его модификации и разработке учебных курсов по физике конденсированного состояния. Метод профилирования с разрешением по элементам и состоянию электронов может быть применен для исследования любых тонкослойных (~ 5 нм) систем. Фото- и электролюминесцентные комплексы металлов будут использованы при конструировании OLED-устройств.