Влияние состояния ионов и дефектов нестехиометрии на электромагнитные явления в ферримагнитных полупроводниках

• Автор: Булатов, Марат Фатыхович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 280 с. : ил.

Основные условные обозначения и аббревиатуры
Глава 1. Анализ современных представлений о состоянии ионов переходных металлов, электронных процессах, дефектности в эпитаксиальных пленках и поликристаллах феррогранатов
1.1. Общие представления об электрических свойствах и природе проводимости ферримагнитных полупроводников
1.2. Зарядовая компенсация и дефекты нестехиометрии
1.3 Природа электрического переключения
1.4. Фотоиндуцированное изменение оптического поглощения в феррогранатах
1.5. Электронная структура и переходы в феррогранатах
1.6. Закономерности формирования дефектности оксидных систем
1.7.Магнитные свойства феррогранатов
1.7.1. Магнитные моменты катионов и намагниченность насыщения феррогранатов
1.7.2. Анизотропия
1.7.3. Коэрцитивность
1.7.4.Магнитные свойства дефектов и их классификация
1.8. Постановка задач исследования
Глава 2. Экспериментальные образцы и методы их исследования
2.1. Выбор и приготовление объектов исследования
2.1.1. Поликристаллические феррогранаты
2.1.2. Эпитаксиальные шпинельные пленки
2.1.2. Феррогранатовые пленки
2.2. Методы исследования образцов
2.2.1. Определение состава пленок
2.2.2. Растровая электронная микроскопия и оптические исследования
2.2.3. Рентгеноструктурный анализ
2.2.4. Рентгеновский флуоресцентный анализ
2.2.5. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
2.2.6. Масс-спектрометрия вторичных ионов
2.2.7. Мессбауэровская спектроскопия
2.2.8. Ферромагнитный резонанс
2.2.9. Определение электромагнитных параметров
2.3. Разработка способов определения параметров дефектности
феррогранатовых пленок
Глава 3. Электронно-ионное разупорядочение и структурные характеристики твердых растворов феррогранатов
3.1. Состав и структура эпитаксиальных пленок
Концентрация разновалентных ионов в эпитаксиальных структурах
3.2. Структурные параметры поликристаллических образцов
3.4. Влияние дефектности и замещений в анионной подсистеме на период кристаллической решетки
3.5. Взаимодействие жидкой окислительно-восстановительной среды с феррогранатовой пленкой
Глава 4. Электрические и оптические явления в зависимости от нестехиометрии по катионному и анионному составам
4.1. Параметры вольтамперных характеристик в зависимости от состава и температуры
4.2. Влияние окислительно-восстановительных обработок на электрические характеристики
4.3. Спектры пропускания и фотоиндуцированное изменение проводимости
4.4. Механизмы зарядовой компенсации в зависимости от концентрации двухвалентной примеси в феррогранатах
Глава 5. Корреляции магнитных характеристик феррогранатов с состоянием ионов и дефектностью
5.1. Интегральные магнитные характеристики и доменные структуры эпитаксиальных пленок с различной концентрацией иновалентной примеси
5.2. Изменение характеристик дефектности феррогранатовых пленок в зависимости от концентрации иновалентной примеси и условий обработки
5.3. Процессы самоорганизации в магнитной структуре пленок и роль дефектов
Выводы
также, что сумма ионных чисел переноса в У3Ре5012 равна нулю.
Известно, что кинетика твердофазового синтеза сложных оксидов лимитируется подвижностью компонента, имеющего средний по величине коэффициент диффузии [55], а в процессе спекания контролируется подвижностью компонента, имеющего наименьший коэффициент диффузии. Так как в УзРе5С)12 Э0»Вре»Оу, то кинетические параметры синтеза являются функцией концентрации доминирующих дефектов в подрешетке железа, а спекания - в подрешетке иттрия. Скорость синтеза феррограната иттрия увеличивается с понижением Ро2, что свидетельствует о доминирующей роли междоузельных ионов в разупорядочении подрешетки железа. Это заключение подтверждается и данными [57] по увеличению потерь кислорода феррогранатом иттрия при растворении в нем сверхстехиометрического оксида железа, так как в этом случае потери массы образца могут наблюдаться лишь при образовании междоузельных ионов железа. Интенсификация процессов уплотнения и рекристаллизации [56,57], наблюдаемая при увеличении отношения Ре/У в феррогранате иттрия, свидетельствует о возрастании концентрации вакансий иттрия. Это предположение подтверждается данными [57] по интенсификации рекристаллизации УзРе5012 с повышением Ро2, но противоречит данным [55], свидетельствующим об