Фазовые переходы, мультикалорические, магнитотранспортные и магнитоэлектрические явления в функциональных материалах

Объектом исследования являются – различные сплавы Гейслера Ni50Mn35Al2Sn13, Ni47Mn40Sn13, Ni50Mn28Ga22-x(Cu, Zn)x, сплавы Fe1-xRhx, манганиты La1-xAgyMnO3+d, Sm1- xSrxMnO3, пленки BiFeO3, ортоферриты RFeO3. Цель работы – установление основных особенностей магнитокалорического эффекта в переменных магнитных полях в различных магнитокалорических материалах, механизма магнитосопротивления в манганитах, установление особенностей магнитных свойств пленок BiFeO3. Методы или методология проведения работы - метод измерений магнитокалорического эффекта в циклических магнитных полях, 4-х зондовый метод измерения электросопротивления, измерение теплопроводности методом стационарного теплового потока. Объемные образцы сплавов были изготовлены методами дуговой и индукционной плавки, ленточные образцы были получены методом быстрой закалки, метод получения пленок - низкотемпературный синтез атомно-слоевым осаждением. Показано, что увеличение частоты изменения магнитного поля в большинстве магнитокалорических материалов приводит уменьшению величины МКЭ, при этом охлаждающая мощность растет, что означает, что рабочие частоты магнитных холодильников можно повысить до десятков герц. Получены время релаксации τ и энергетический барьер активации ΔE фазового перехода в сплаве FeRh, которые позволяют количественно описать динамический процесс фазового перехода, индуцированного магнитным полем. Такой позволяет создавать структуры высокого качества, используя в качестве основы мультиферроики с кислородными вакансиями. Магнитные измерения выявили существенное увеличение намагниченности образцов пленок BiFeO3, полученных двухэтапным подходом (осаждение и отжиг). Полученные результаты по исследованию МКЭ в магнитокалорических материалах могут найти применение при создании твердотельных магнитных холодильных машин. Двухэтапный подход для получения пленочных структур может найти применение при получении высококачественных материалов для спинтроники.