Электрические и магнитные свойства наногетерогенных систем металл-диэлектрик

• Автор: Ситников, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 318 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И МОРФОЛОГИЯ НАНОКОМПОЗИТОВ МЕТАЛЛ-ДИЭЛЕКТРИК

1.1. Основные методы получения наногранулированных композитов металл-диэлектрик

1.2. Выбор систем для исследования

1.3. Методы исследования гранулированных композиционных материалов

1.3.1. Измерение низкотемпературных зависимостей электрического сопротивления в диапазоне 77-293 К
1.3.2. Методика проведения температурных исследований электрического сопротивления композитов в температурном интервале 295-1100 К

1.3.3. Методика измерения магниторезистивных свойств гранулированных композитов

1.3.4. Методика измерения намагниченности нанокомпозитов

1.3.5. Измерение комплексной магнитной проницаемости на частоте
от 15 до 250 МГц
1.3.6. Измерение комплексной магнитной проницаемости на частоте
от 0,3 до 1,2 ГГц
1.3.7. Анализ структуры образцов
1.4. Морфология наногранулированных композитов
1.5. Структурные изменения в аморфных гранулированных композитах
при нагреве
Выводы к главе
2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОГРАНУЛИРОВАННЫХ КОМПОЗИТОВ МЕТАЛЛ-ДИЭЛЕКТРИК
2.1. Введение

2.2. Температурные зависимости электросопротивления наногранулированных композитов при нагреве
2.3. Концентрационные зависимости электрического сопротивления
2.3.1. Теория перколяции
2.3.2. Экспериментальные зависимости удельного электрического сопротивления нанокомпозитов металл-диэлектрик от соства.
2.3.3. Удельное электрическое сопротивление композитов, полученных в атмосфере аргона с добавлением азота в процессе осаждения
2.3.4. Удельное электрическое сопротивление композитов, полученных в атмосфере аргона с добавлением кислорода в процессе осаждения
2.4. Температурные зависимости проводимости аморфных гранулированных композитов
2.4.1. Проводимость в диэлектрическом режиме
2.4.1.1. Модель термически активированного туннелирования электронов
2.4.1.2. Прыжковый механизм проводимости по локализованным состояниям диэлектрической матрицы вблизи уровня Ферми
2.4.1.3. Модель неупругого резонансного туннелирования
2.4.1.4. Другие механизмы проводимости
2.4.1.5. Исследования электрической проводимости многослойной структуры металл-полупроводник в интервале 80-293 К
2.4.2. Проводимость в металлическом режиме
Выводы к главе
3. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОГРАНУЛИРОВАННЫХ
КОМПОЗИТОВ МЕТАЛЛ-ДИЭЛЕКТРИК

3.1 Введение
3.2. Получение композитов металл-диэлектрик для измерения магнитных свойств
3.2.1. Получение композитов с различной магнитной анизотропией
3.2.2. Основные характеристики исследуемых образов
3.3. Механизмы формирования магнитной анизотропии в композитах металл-диэлектрик
3.3.1. Наведенная магнитная анизотропия парного упорядочения атомов в аморфной ферромагнитной фазе композита
3.3.2. Магнитострикционная анизотропия
3.3.3. Наведенная магнитная анизотропия формы
3.3.4. Некоторые аспекты формирования структуры гетерофазных систем
3.4. Влияние магнитной структуры на высокочастотные свойства наногранулированных композитов металл-диэлектрик
3.4.1. Высокочастотные свойства композитов в исходном состоянии.
3.4.2. Влияние термической и термомагнитной обработки на высокочастотные свойства композитов
3.4.3. Частотные зависимости комплексной магнитной проницаемости
3.4.3.1. Магнитное последействие
3.4.3.2. Потери на вихревые токи
3.4.3.3. Естественный магнитный резонанс
3.4.3.4. Частотные зависимости комплексной магнитной проницаемости композитов (Co4iFe39B2o)x(Si02),oo-x
Выводы к главе
4. ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЕ НАНОГРАНУЛИРОВАННЫХ КОМПОЗИТТОВ МЕТАЛЛ-ДИЭЛЕКТРИК
4.1. Природа магниторезистивного эффекта композитов металл-
диэлектрик

Рис. 1.8. Схема установки для измерения температурных зависимостей электросопротивления нанокомпозитов: 1 - вакуумная камера, 2 - кварцевая трубка, 3 - нагреватель, 4 - термопара, 5 - подложка с образцом, 6 - контакты, 7 - ЛАТР, 8 - электродвигатель с редуктором, 9 - цифровой мультиметр МавІесЬ М838, 10 - цифровой мультиметр МаБІесЬ М890Р
Камера предварительно откачивалась до давления 1,5Т0'4Торр. Затем с помощью нагрева печи увеличивали температуру образца от комнатной до 900 К со скоростью 5 К/мин с регистрацией значения электросопротивления через каждые 10 К. При достижении заданной температуры печь охлаждалась до комнатной температуры.
1.3.3. Методика измерения магниторезистивных свойств гранулированных композитов
Для измерения магниторезистивных свойств гранулированных нанокомпозитов использовалась установка, собранная по схеме, приведенной на рисунке
1.9. Для создания постоянного магнитного поля с минимальными флуктуациями во времени, использовалась схема, позволяющая достигать требуемой стабильности поля (рис. 1.9). Трансформатор (1) подключен к трехфазной цепи напряжением 380 В и позволял менять напряжение на выходе от 0 В до 380 В. С выхода трансформатора напряжение подавалось на выпрямитель (2), который преобразовывал переменное напряжение в постоянное. Для умень-