Магнитные неоднородности нанометрового размера в 3d-металлах и их сплавах

• Автор: Тимиргазин, Марат Аликович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 116 с. : ил.

1 Литературный обзор

1.1 Неколлинеарный магнетизм

1.1.1 Типы магнитных упорядочений

1.1.2 Исследование С С структуры в рамках модели Хаббарда

1.2 Волна спиновой плотнос ти в Сг

1.2.1 Экспериментальные данные

1.2.2 Теоретические данные

1.3 Магнитные состояния в сплаве Ре-А1

1.4 Магнетизм примеси 3^-металла на поверхности меди

2 Магнетизм примеси 3(1—металла на поверхности меди

2.1 Постановка задачи и практические аспекты расчетов

2.2 Результаты
2.3 Выводы
3 Первопринципные расчеты волны спиновой плотности в Сг с учетом анизотропии кристаллической решетки
3.1 Постановка задачи
3.2 Вычислительный метод
3.3 Результаты
3.3.1 Антиферромагнетизм
3.3.2 Волна спиновой плотности
3.4 Выводы
4 Суперпарамагнитное поведение сплава Ее-А1
4.1 Постановка задачи
4.2 Модель и результаты
4.3 Выводы
5 Условия формирования спиральной спиновой структуры
в магнетиках с коллективизированными электронами
5.1 Постановка задачи
5.2 Модель и результаты
5.3 Выводы
Заключение
Приложение
Список публикаций
Список литературы

Актуальность темы. Магнетизм Зй-переходных металлов и сплавов на их основе до сих пор остается одним из наиболее запутанных и сложных физических явлений. При этом интерес к изучению данной области продолжает расти с каждым годом. Главным образом это связано с бурным развитием в последние годы спинтроники — области квантовой электроники, в которой используется эффект спинового токопереноса. Наноскопические масштабы сппнтронных явлений ускорили и без того идущую интенсивными темпами тенденцию миниатюризации электронных устройств. В настоящее время разработка и создание новых магнитных наноструктур, которые можно использовать в спинтронных и других магнитных устройствах, является одной из приоритетных задач физики твердого тела. Важным аспектом этой задачи является теоретическое описание свойств и условий формирования различных магнитных наноразмерных неоднородностей.
Среди магнитных неоднородностей нанометрового диапазона, формирующихся в магнетиках с коллективизированными электронами, сегодня особое внимание привлекают статические спиновые волны, включающие в себя спиральные спиновые (СС) волны и волны спиновой плотности (ВСП). Это связано с одной стороны с экспериментальным обнаружением этих объектов в различных сплавах Зс?-металлов [1-3] и с другой стороны с потенциально возможным их использованием в спинтронных

недостатками (с их точки зрения) расчетной модели, использованной в [15]. В этой модели решение уравнения Дайсона проводилось на очень ограниченном атомном кластере, включающем в себя лишь первых ближайших соседей примесного атома, пренебрегая возмущением потенциала на остальных атомах меди.
С целью прояснения ситуации, мы провели расчеты электронной структуры как чистой объемной меди и ее поверхностей (001) и (111), так и при наличии примесных атомов 3«/-металлов: хрома, марганца и железа. Выбор этих трех элементов из серии Зй-металлов обусловлен наличием у них наибольших значений магнитных моментов.
Электронная структура рассматриваемой системы была вычислена самосогласованно с помощью первопрппцинного экранированного KKR метода [133-137], реализованного в программном пакете “The Screened KKR Method” [137]. Остановимся вкратце на особенностях этого метода.
Оригинальный метод KKR для расчета зонной структуры твердых тел был предложен в 1947 г. Коррингой [138] и в 1954 г. Коном и Росто-кером [139]. Характерной особенностью этого метода является использование теории многократного рассеяния для решения уравнения Шредин-гера. При этом решение задачи разбивается на две части: первая связана с потенциальными свойствами системы, то есть с рассеянием электрона на одном атоме, вторая — со структурными свойствами и определяется суммированием рассеянных волн от всех рассеивающих центров. Структурная часть задачи не зависит от параметров кристаллического потенциала, а значит ее можно решить один раз для каждой структуры и впоследствии пользоваться уже найденными затабулированными значениями. Этой особенностью определяется высокая эффективность метода KKR.
В современном методе KKR используется теория функционала плот-