Особенности магнитоэлектрических, магнитодиэлектрических и транспортных свойств новых тонкопленочных наногетерогенных и объемных композитов сегнетоэлектрик - ферромагнетик

Цель: решение фундаментальной научной проблемы физики конденсированных сред, которая связана с исследованием природы фазовых состояний и механизмов электрических, магнитных и механических взаимодействий в композитных мультиферроиках. Совокупность этих взаимодействий определяет закономерности изменения и особенности проявления экстремальных физических свойств в нано- и микрогетерогенных материалах на основе структур сегнетоэлектрик-ферромагнетик. Отработаны технологии получения тонкопленочных наногранулированных магнитоэлектрических (МЭ) композитов Ni–Pb(Zr,Ti)O₃ и Co–Pb(Zr,Ti)O₃, смесевых композитов (x)PbZr₀,₅₃Ti₀,₄₇O₃ – (1-x)Mn₀,₄Zn₀,₆Fe₂O₄ (PZT–MZF) и BiFeO₃–MgFe₂O₄, а также двухслойных композитов (1-х)Tb₀,₁₂Dy₀,₂Fe₀,₆₈–(х)PbZr₀,₅₃Ti₀,₄₇O₃ (TDF–PZT). Для нанокомпозитов (х)Ni - (1-х)PZT выявлено последовательное изменение механизмов проводимости в интервале температур 77 - 375 К: от закона Мотта к неупругому резонансному туннелированию электронов, далее к прыжковому транспорту носителей заряда по соседним локализованным состояниям и затем к термоактивированной проводимости. На температурной зависимости электрического сопротивления R для композита (1-x) BiFeO₃ – (x) MgFe₂O₄ обнаружена «позисторная» аномалия при температуре существенно ниже точки Кюри. Изучены зависимости магнитоэлектрического отклика в композитах TDF– PZT от частоты измерительного магнитного поля, толщины слоя TDF, напряженности смещающего магнитного поля и температуры. Предложена новая архитектура МЭ-композита, в которой не требуется использовать смещающее магнитное поле.