Диссертация

Диссертационная работа посвящена исследованию магнитной микроструктуры и закономерностей эволюции магнитооптических свойств наноструктур ферромагнетик-полупроводник и ферромагнетик-диэлектрик, изготовленных различными методами. Объектами исследования являются разбавленные магнитные полупроводники (РМП) (In,Fe)As, магнитные двухфазные композиты “полупроводник-ферромагнетик” GaSb–MnSb, InSb–MnSb, “полуметалл Дирака–ферромагнетик” Сd3As2-MnAs, гранулированные композиты “ферромагнетик- бескислородный диэлектрик” Co-MgF2, СoFeZr-MgF2. Исследования проводились методом магнитооптической спектроскопии, в которой измерения магнитооптических (МО) спектров в функции от длины излучающей энергию волны дают представление о магнитооптических переходах и, как следствие, об электронной, кристаллической и магнитной структуре локального участка исследуемого образца. МО свойства наноматериалов измеряются в геометрии экваториального эффекта Керра.

Научная новизна определяется новизной наноматериалов, выбранных для исследования методами магнитооптической спектроскопии. В результате исследований обнаружено влияние изменения плотности энергии лазерного импульса на МО характеристики и магнитную микроструктуру образцов (In,Fe)As, изготовленных ионной имплантацией и последующим лазерным отжигом (ИИ+ИЛО). Установлено, что магнитооптические свойства композитов Ga(In)Sb-MnSb, полученных методом синтеза из расплава высокоочищенных порошков с постростовой закалкой, определяются в первую очередь фазой MnSb и процедура закалки не оказывает существенного влияния на фазовый состав образца. Композиты Сd3As2-MnAs, изготовленные методом вакуумно-термического испарения, являются ферромагнетиками при содержании Мn>6.4 ат.%. Поведение МО спектров ЭЭК в композитах с содержанием Mn=9.9 ат.% вызвано суперпозицией вкладов от нанокластеров MnAs и матрицы Сd3As2, обогащенной Mn. Учитывая, что α-фаза Cd3As2 и (Cd1-ХMnХ)3Аs2 имеют топологические особенности, то именно в этих образцах можно ожидать взаимосвязь топологических свойств и магнитного упорядочения. Показаны особенности поведения спектров ЭЭК нанокомпозитов CoХ(MgF2)100-Х и (CoFeZr)Х(MgF2)100-Х, соответствующие структурно-фазовым переходам ферромагнитного компонента от аморфного Со или CoFeZr к их нанокристаллическому состоянию.

Практическая и теоретическая значимость работы состоит в расширении знаний о магнитной микроструктуре исследованных наноматералов. Она позволяет оптимизировать метод ИИ+ИЛО для получения РМП с высокими температурами Кюри, определить составы нанокомпозитов и режимы отжига и закалки при использовании метода механического сплавления, выявить условия для достижения ферромагнитного состояния у композитов на основе полуметаллов Дирака, обнаружить новые свойства у наногранулированных композитов.