Название:Наноразмерные пленки и многослойные структуры на основе иттриевого феррита-граната Y_{3}Fe_{5}O_{12}
Грантодатель:РФФИ
Научная дисциплина:02-205 Нано- и микроструктуры, 02-208 Магнитные явления, 02-204 Поверхность и тонкие пленки
Ключевые слова:лазерная молекулярно-лучевая эпитаксия, иттриевый феррит гранат, магнитные свойства, кристаллическая структура, ферромагнитный резонанс, спиновые волны
Тип:исследовательский
Руководитель(и):Кричевцов,ББ
Подразделения:
Код проекта:16-02-00410
Финансирование 2016 г.:450 000
Финансирование 2017 г.:455 000
Финансирование 2018 г.:700 000
Исполнители: Соколов,НС: лаб. оптических явлений в сегнетоэлектрических и магнитных кристаллах (Павлова,ВВ)
Сутурин,СМ: лаб. спектроскопии твердого тела (Старухина,АН)
Коровин,АМ: лаб. спектроскопии твердого тела (Старухина,АН)
Федоров,ВВ: лаб. спектроскопии твердого тела (Старухина,АН)
Петрова,ЮЮ: лаб. спектроскопии твердого тела (Старухина,АН)
Гастев,СВ: лаб. спектроскопии твердого тела (Старухина,АН)
Бурсиан,ВЭ: лаб. спектроскопии твердого тела (Старухина,АН)
Луцев,ЛВ: лаб. спектроскопии твердого тела (Старухина,АН)
Свинарев,ФБ: None
Кавеев,АК: лаб. физики сегнетоэлектричества и магнетизма (Лушникова,СГ)
Машков,КВ: лаб. спектроскопии твердого тела (Старухина,АН)
Проект направлен на создание методом лазерной молекулярно-лучевой эпитаксии наноразмерных пленок и многослойных пленочных структур на основе иттриевого феррита граната Y3Fe5O12. Предполагается изучение кристаллической структуры пленок, морфологии их поверхности, статических и динамических магнитных свойств. Проведение исследований ориентировано на выявление механизмов, определяющих поведение намагниченности в одно- и многослойных наноструктурах на основе YIG, развитие материальной базы функциональной СВЧ электроники, создание наноразмерных материалов для оксидной спинтроники. Конкретными задачами проекта являются: 1. Приготовление наноразмерных кристаллических пленок Y3Fe5O12 (YIG) на подложках Gd3Ga5O12 (GGG) различной ориентации. Поиск оптимальных параметров роста, обеспечивающих совершенство полученных структур; 2. Изучение поверхности пленок методом атомно-силовой микроскопии и кристаллической структуры пленок с помощью рентгено-дифракционных методов высокого разрешения, включая использование синхротронного излучения; 3. Исследование статических магнитных свойств полученных структур с помощью прецизионных магнитометрических установок, а также магнитооптических методов. Изучение влияния параметров роста (температура роста, давление кислорода, время роста, тип подложки) на величину спонтанной намагниченности, тип и величину магнитной анизотропии, характеристики перемагничивания; 4. Исследование динамических магнитных свойств полученных структур с помощью метода ферромагнитного резонанса, а также методик для изучения возбуждения и прохождения спиновых волн СВЧ диапазона; 5. Создание новых многослойных структур Fe3O4/YIG/GGG, Fe2O3/YIG/GGG, представляющих собой последовательность нанослоев оксидных магнетиков Fe3O4 или Fe2O3 и иттриевого феррита-граната. Определение оптимальных параметров роста. Исследование статических и динамических магнитных свойств многослойных структур с целью выявления механизмов связи между намагниченностями различных нанослоев. В результате выполнения проекта ожидается: • получение знаний о механизмах и взаимодействиях, определяющих статическое и динамическое поведение намагниченности в одно- и многослойных наноструктурах на основе YIG, о влиянии кристаллической структуры объема, интерфейса и поверхности на магнитные свойства пленок; • получение пленочных наноструктур на основе YIG с малым затуханием спиновых волн, а также новых связанных магнитных многослойных наноструктур.