Электронный транспорт и магнитная структура систем наноостровов из ферромагнитных материалов

• Автор: Шерстнев, Игорь Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Гранулированные и островковые плёнки. Магнитные, оптические и транспортные свойства и методы исследования. Получение островковых плёнок

1.1. Магнетосопротивление

1.2. Гранулированные плёнки

1.3. Островковые плёнки

1.4. Магнитная анизотропия

1.5. Эллипсометрия

1.6. Магнитооптический эффект Керра

1.7. Получение тонких плёнок

1.8. Выводы и постановка задачи
Глава 2. Транспортные и оптические свойства разупорядочен-ной системы из магнитных наноостровов
2.1. Образцы
2.2. Эллипсометрические измерения
2.3. Исследование проводимости островковых плёнок РегоКПво •
2.4. Нелинейная проводимость разупорядоченной системы металлических наноостровов
2.4.1. Измерение нелинейной проводимости
2.4.2. Частотные зависимости коэффициентов нелинейной проводимости
2.4.3. Определение коэффициентов нелинейной проводимости ОМП
2.4.4. Оптимизация параметров схемы измерения нелинейной проводимости
2.5. Основные выводы
Глава 3. Многослойные системы из периодически чередующихся островковых слоёв различных магнетиков. Магнитооптические свойства и магнетосопротивление
3.1. Образцы
3.2. Магнитооптические исследования многослойных островковых систем
3.3. Экваториальный МОКЕ
3.4. Меридиональный МОКЕ
3.5. Вихревые состояния
3.6. Гальваномагнитные измерения
3.7. Основные результаты
Заключение
Литература
Введение
Актуальность исследований. В последнее время появилось множество работ, связанных с исследованием физических свойств металлических и магнитных наноструктур. Это связано как с фундаментальными проблемами магнетизма в системах с пониженной размерностью, так и с тем, что размеры структур, используемых при конструировании различных приборов электроники, достигли таких значений, когда необходимо учитывать квантово-размерные эффекты. Большую роль в стимулировании этих исследований сыграло открытие в многослойных системах на основе магнетиков и немагнитных материалов (например Бе/О) эффекта гигантского магнетосопротивления (ГМС), который уже нашёл колоссальное применение в компьютерной технике. Для реализации эффектов ГМС необходимы многослойные структуры с толщинами слоёв порядка 0.3-10 нм, что вызвало необходимость исследований физических свойств тонких металлических систем. Изучение магнитных и электронных параметров тонких магнитных плёнок в нанометровом диапазоне толщин является актуальной задачей также потому, что базовые элементы спинтро-ники (сенсоры магнитных полей, элементы оперативной памяти, магнитные головки, магнитные транзисторы и т. д.) — динамично развивающегося раздела современной квантовой электроники — построены из структур с нанометровыми размерами.
Большую роль в стимулировании исследований тонких и сверхтонких металлических и магнитных слоев сыграло открытие высокотемпературной сверхпроводимости. Поскольку в своём большинстве высокотемпературные сверхпроводники представляют собой многослойные периодические структуры на основе тонких слоев металлов (например меди) и различных окислов, то для изучения механизмов возникновения высокой температуры перехода структур в сверхпроводящее состояние также было необходимо проводить исследования физических свойств сверхтон-

описываются антисимметричным тензором диэлектрической проницаемости:
( 1 iQz ^Qy

є = є

iQz l ^Qx
iQy iQx 1 J
где Qx,y,z — комплексный магнитооптический параметр, пропорциональный намагниченности среды и ответственный за ее гиротропные свойства.
Решая граничную задачу для одной границы раздела, из системы уравнений Максвелла можно получить коэффициенты отражения для поляризаций падающего света при различных конфигурациях эффекта [53, 54):
t =(У@^Ж(л m2Qsin26>
рр п/3 + Р'J п2(п2 cos 9 — 1) + sin2 в) ’
t _ P~nfL (18)
Р + пРК ’ rtps = rt - SP = 0, (19)
г _ пр - р
рр пр + Р’' 1 ’
Р-пР1 р + пр' ’

л i pin2Q sin в
rps rsp п2Р'(пр + Р'){Р + пР'У K ’
где символ t соответствует экваториальному МОКЕ, I — меридиональному МОКЕ; Грр — коэффициент отражения, входящий в формулу I' = Грр1р, где 1Р — интенсивность р-поляризации падающего света, I' — интенсивность р-поляризации отражённого света; rps — коэффициент отражения, входящий в формулу /' = rpsIp, где /' — интенсивность s-поляризации отражённого света; rss — коэффициент отражения, входящий в формулу /' = rssIs, где Is — интенсивность р-поляризации падающего света; rsp — коэффициент отражения, входящий в формулу I'p = rspIs) п — комплексный коэффициент преломления среды образца, в — угол падения света на образец,