Развитие материаловедческих и технологических подходов к созданию ферромагнитных нанокристаллических плёнок на основе Fe с высокой магнитной проницаемостью в ГГц диапазоне частот

Развитие магнитной микроэлектроники, направленное на постоянное повышение плотности записи магнитного сигнала, на всё большую миниатюризацию устройств передачи магнитных сигналов, а также на увеличение их быстродействия в значительной степени за последние 30 лет определялось успехами в создании магнитомягких сплавов, получаемых в виде плёнок, способных обеспечить комплекс таких свойств как высокая намагниченность, высокая магнитная проницаемость в статических магнитных полях, высокая твёрдость и износостойкость, термическая стабильность структуры и свойств в условиях эксплуатации устройств. В связи с взрывным ростом последние 20 лет мобильного трафика огромного количества данных, которые электронные устройства должны принимать, сохранять, обрабатывать, в связи с созданием глобальных систем ориентации и распознавания, защиты информации, систем безопасности и многих подобных систем, работа которых предусматривает взаимодействие с высокочастотными (СВЧ) магнитными полями (ГГц интервал), чрезвычайную актуальность приобретают исследования, направленные на создание ферромагнитных плёнок с высокой магнитной проницаемостью µ в ГГц интервале частот, которые позволят обеспечить устройствам быстродействие и высокую чувствительность к слабым магнитным полям. Получить высокую магнитную проницаемость µ в ГГц интервале частот можно, реализуя в плёнках физическое явление- ферромагнитный резонанс (ФМР). Зависимость величины СВЧ магнитной проницаемости µ от намагниченности материала Ms и поля магнитной анизотропии Heff (µ = 1 + 4πMs/Heff) обуславливает необходимость создания материала с высокой намагниченностью и пониженным полем анизотропии. Создание плёночного ферромагнетика, характеризующегося высокими значениями СВЧ магнитной проницаемости и намагниченности, является научной и технологической задачей, актуальность которой будет сохраняться длительное время в связи с постоянно развивающейся магнитной электроникой и возрастающими в этой связи требованиями к свойствам магнитных материалов. В этой связи, актуальность и научную значимость приобретают исследования, направленные на решение междисциплинарных взаимосвязанных проблем материаловедения, технологии получения плёночных материалов и физики металлов: 1) Развитие физико-химического подхода к целенаправленному выбору систем легирования и составов сплавов, получаемых в виде плёнок планарными технологиями (магнетронного осаждения плёнок на твёрдые непроводящие подожки), способных обеспечить требуемые свойства. 2) Изучение зависимости фазово-структурного состояния, магнитной структуры, видов магнитной анизотропии, статических и высокочастотных магнитных свойств плёнок заданных составов от условий и параметров технологического процесса их получения. 3) Изучение физических процессов, ответственных за формирование высокочастотных магнитных свойств плёнок и идентификация условий, при которых физические процессы обеспечивают высокий уровень СВЧ магнитной проницаемости.