Новые функциональные магнитные материалы и гибридные структуры. Поиск, синтез, исследование

Были синтезированы и исследованы трехслойные системы: Fe3Si/Ge/Fe3Si/Si, Fe3Si/Ge/Mn5Ge3/Si, FeNi/V2O3/FeNi, CoPsoft/NiPam/CoPhard. Для планарных и вертикальных гибридных структур с прослойкой германия обнаружен эффект магнитосопротивления, обусловленный эффектами спин-зависимого рассеяния носителей заряда на межгранульных границах и межслоевых интерфейсах ферромагнетик/Ge. В системах FeNi/V2O3/FeNi, CoPsoft/NiPam/CoPhard выявлены и проанализированы эффекты обменного смещения и обменного взаимодействия. Обнаружено, что для массива параллельно ориентированных пермаллоевых лент вдали от торцов ленты магнитное состояние является монодоменным с малоугловой рябью, распределение намагниченности которой коррелирует с неоднородностями боковых поверхностей лент. Проведена оценка роли магнитостатической связи магнитных подсистем элементов массива и характерного значения случайного поля рассеяния, закрепляющего намагниченность. Методом твердофазной реакции синтезировано композитное соединение Bi2(Sn0.7Fe0.3)2O7/Bi2Fe4O9 в соотношении 91/9 %. Проведены исследования вольт-амперных характеристик в интервале температур 800-400 К. Обнаружен гистерезис ВАХ. Исследовано магнитоэлектрическое взаимодействие и термоэдс. Установлены температуры преобладания четного и нечетного магнитоэлектрического эффекта. Разработан плазмохимический метод синтеза многослойных частиц ядро-оболочка с использованием двухструйного генератора плазмы с газовой вихревой и магнитной стабилизацией потоков. Получены частицы алмаза (высокого давления высокой температуры) поверхностно покрытых никелем (DN@Ni). Метод отличается высокой скоростью проведения синтеза и высокой повторяемостью. Изучены температурные и полевые зависимости намагниченности и ac-магнитной восприимчивости монокристалла Ga-замещенного оксида Fe2MnO4 со структурой шпинели, полученного с помощью раствор-расплавного метода. Наряду с данным высокотемпературным переходом TC ≈ 389 K в диапазоне T = 4.2-300 K были обнаружены аномалии, наиболее вероятно, связанные еще с тремя магнитными фазовыми переходами. В рамках задачи по выяснению влияния не контролируемых примесей на магнитные и магнитоэлектрические свойства хантитов, групповым методом из раствора-расплава на основе Bi2Мо3О12 и Li2WO4 были выращены качественные монокристаллы Ho0,5Nd0,5Fe3(BO3)4. Проведен сравнительный анализ их магнитных свойств. Показано, что для ферробората, выращенного с использованием тримолибдат висмутого раствор-расплава примесные ионы Bi3+ замещают преимущественно ионы неодима Nd3+. Методом твердофазного синтеза получены новые магнитные соединения NaZnFe2(VO4)3, NaNiFe2(VO4)3. Изучение свойств многокомпонентных ванадатов с конкурирующими магнитными взаимодействиями проведено методами рентгеновской дифракции, магнитометрии, мессбауэровской спектроскопии, электронного парамагнитного резонанса. Исследованы спектры неупругого рассеяния нейтронов и обнаружена магнонная дисперсия в ортоферрите YbFeO3 в различных магнитных полях и при приложении гидростатического давления до 2 GPa в области температур вблизи спин-ориентационного перехода (6–10 K). Впервые обнаружено, что температурная ширина данного перехода чувствительна к гидростатическому давлению и существенно уменьшается при Р = 2 GPa. Исследовано влияния замещения гольмия на диспрозий на магнитоэлектрические свойства монокристалла Dy0.8Ho0.2MnO3 методами поляризационной и классической нейтронной дифракции, а также макроскопическими методами. Легирование 20% Ho подавляет спонтанное упорядочение редкоземельных элементов с собственным вектором распространения и обеспечивает ситуацию, когда две магнитные подсистемы, марганцевая и редкоземельная, имеют когерентное несоизмеримое пространственное распространение. Впервые выполнены исследования магнитострикции магнитоупорядоченной фазы монокристалла моносульфида марганца (альфа фаза,  - MnS) с кубической гранецентрированной структурой (пространственная группа Fm-3m, параметр решетки а=224 Å) в интервале температур (4,2 ÷ 150) К в магнитных полях до 90 кЭ. Установлена взаимосвязь магнитострикционных и диэлектрических свойств кристалла. Проведён обзор экспериментов, связанных с проявлением размерных и поверхностных эффектов в наночастицах ε-Fe2O3. Показано, что магнитный переход в интервале 80–150 K, являющийся «визитной карточкой» ε-Fe2O3, не наблюдается для частиц менее 6 nm. Исследована анизотропная намагниченность текстурированного поликристаллического высокотемпературного сверхпроводника (ВТСП) Bi2223 (температура перехода ≈112 K). Показано, что распределение углов ориентации кристаллитов можно установить как из микроскопических изображений, так и из данных намагничивания для различных ориентаций образца и внешнего магнитного поля.