Фундаментальные проблемы спинтроники на основе полупроводниковых, диэлектрических, ферромагнитных и гибридных структур. Исследование возможностей управления магнитными свойствами наноструктур электрическими, оптическими и микроволновыми полями, акустическими импульсами

Результаты работы изложены в Основной части отчета. Цель работы – детальное экспериментальное исследование и разработка теоретических моделей спин-зависимых процессов в полупроводниковых и диэлектрических структурах, гибридных металл-полупроводниковых структурах. Методами оптической и микроволновой спектроскопии изучены спиновая динамика носителей и экситонов в различных наноструктурах, симметрия и энергетическая структура примесных центров в кристаллах, возбуждение прецессии намагниченности и спиновых волн в магнитных кристаллах и пленках. Исследовано влияние размеров нанокристаллов и анизотропии на спиновую динамику носителей и экситонов в полупроводниковых нанокристаллах (квантовые точки, коллоидные нанокристаллы и нанокристалы в стеклянной матрице). Установлена универсальная природа дальнодействующего обменного взаимодействия, а также возможность электрического управления в гибридных структурах ферромагнетик-полупроводник. Получены новые результаты в области исследования квазилокальных колебаний неупорядоченных систем методом молекулярной динамики. При возбуждении фемтосекундными лазерными импульсами в магнитных кристаллах наблюдалась прецессия намагниченности за счёт обратного эффекта Фарадея. В тонкой ферромагнитной пленке детально исследовано поведение волнового пакета поверхностных магнитостатических волн и показано, что они обусловлены лазерно-индуцированным изменением магнитной анизотропии (лазерно-индуцированный нагрев). Теоретически и экспериментально продемонстрировано образование вихрей в двойных концентрических кольцевых поляритонных конденсатах в потенциале кольцевой ловушки. Разработан и создан инновационный радиоспектроскопический комплекс высокочастотного ЭПР, 94 ГГц, длина волны 3 мм; и 130 ГГц, 2 мм диапазонов, электронного спинового эха (ЭСЭ), оптически детектируемого магнитного резонанса (ОДМР). Проведен комплекс микроволновых исследований широкозонных полупроводниковых материалов и наноструктур на их основе (карбид кремния, алмаз, нитрид бора, нитрид алюминия, оксид цинка). Результаты работы могут быть использованы в технологических разработках в электронной промышленности, для диагностики примесных центров и наноструктур, в технологии производства микролазеров.