Наноматериалы с магнитными свойствами, определяемыми топологическими особенностями наноструктуры

Современный прогресс наноэлектроники и наноматериалов тесно связан с открытием и исследованием новых магнитных наноматериалов и явлений на наноуровне. Одним из ключевых требований к новым материалам и основанным на них технологиям является их надежность. В магнитных наноструктурах эта проблема связана с тем, что энергия наночастиц сопоставима с дестабилизирующей энергией тепловых флуктуаций. В последнее время привлекает внимание возможность стабилизации магнитных состояний в наноэлементах с помощью топологических особенностей их структуры. Этот механизм стабилизации магнитных состояний приводит к новым особенностям в магнитных свойствах материалов состоящих из наночастиц с соответствующей структурой. Проект направлен на приготовление частиц представляющих из себя магнитные нано- и микрочастицы с немагнитным ядром и магнитной оболочкой в форме микросфер либо трубок и исследование их магнитных свойств в сравнении со свойствами сплошных частиц и тонких пленок из тех же магнитных материалов. Ожидается появление новых качественных особенностей на петле гистерезиса исследуемых частиц. Экспериментальные исследования кривых намагничивания дополненные результатами микромагнитного моделирования позволят прояснить новые физические механизмы магнитного гистерезиса, индуцированные зарождением и коллапсом топологических дефектов намагниченности. Новые материалы, приготовленные в рамках проекта, могут найти применение в наноэлектронике, биомедицине, энергетике, радиотехнике. Изучение принципиально новых механизмов магнитного гистерезиса связанных с зарождением и разрушением топологических дефектов намагниченности откроет возможность для нового направления в дизайне магнитных материалов.