ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ С АНТИФЕРРОМАГНИТНЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ, СЛОИСТЫХ СТРУКТУРАХ, НАНОКОМПОЗИТАХ И СИН НАНОСТРУКТУРАХ

Объектом нашего исследования являются диэлектрические кристаллы с магнитными ионами, расположенными на решетках с фрустрацией антиферромагнитного обмена и с квазиодномерными системами обменных связей. Также были рассмотрены гранулярные магнитные пленки (нанокомпозиты) (CoFeB)x(LiNbO3)100-x, пленки нестехиометрических сплавов MnxSi1-x (x ≈ 0.5), слоистые наноструктуры Fe/Gd и Dy/Co. Также объектом исследования является планарная граница кремнеземный гидрозоль – воздух и ламеллярная липидная структура на ней. Цель работы состоит в исследованиях влияния кристаллической симметрии, пониженной размерности системы обменных связей и электрического поля на магнитное упорядочение или спиновые корреляции в кристаллах и на спектры элементарных возбуждений в этих кристаллах. В результате работы получены экспериментальные и теоретические результаты о влиянии электрического поля на спектр магнитного резонанса в квазиодномерном мультиферроике, получены спектры магнитного резонанса в цепочечном магнетике с однородным взаимодействием Дзялошинского-Мории, обнаруживающие эффект Ферми-жидкостного взаимодейстивя спинонов. Изучены новые кристаллы с особенными модификациями антиферромагнитного взаимодействия магнитных ионов. Помимо этого исследования проводились по следующим направлениям: 1) Исследование особенностей магнитного резонанса в плёнках металл-диэлектрического нанокомпозита (CoFeB)x(LiNbO3)100-x. 2) Изучение влияния кристаллической структуры подложек на магнитную анизотропию пленок нестехиометрических сплавов MnxSi1-x (x ≈ 0.5). 3) Расчет магнитокалорического эффекта в слоистых структурах на основе переходных и редкоземельных металлов Fe/Gd/Fe. 4) Исследование особенностей магнитного упорядочения многослойной структуры Dy/Co. Кроме того, была поставлена задача уточнения 3D моделей липидных мультислойных структур на плоской границе гидрозоль – воздух, основанное на совместном анализе данных рентгеновской рефлектометрии и диффузного рассеяния. Для количественного описания приповерхностных структур по данным рентгеновского рассеяния с высоким пространственным разрешением применяется как модельный подход на основе первого борновского приближения искаженных волн, так с привлечением безмодельного подхода, разработанного ранее для оценки качества покрытий твердотельных зеркал. Это позволяет количественно и достоверно описывать структуры поверхностных мезофаз амфифилов с нанометровым или субнанометровым разрешением. Более того, последний метод позволяет исследовать спектральные свойства корреляционной функции высот межслойных границ. Помимо этого, были рассмотрены плоскостные микро- и нано туннельные структуры типа сверхпроводник – изолятор – нормальный металл – изолятор – сверхпроводник (СИНИС), интегрированные в матрицы антенн субмиллиметрового диапазона и мета материалы в виде плоских матриц из колец с размерами на порядок меньше длины волны. Были также проведены теоретические исследования с помощью аналитических расчётов характера поведения аналога капиллярно-гравитационных волн во вращающейся жидкости, покрытой монослоем амфифильных молекул.