Офіційний веб сайт

Матеріали з колосальним магнітоопором: трансформація магнітного стану під дією хімічних заміщень і розмірних факторів

м10

Автори: Полек Т.І., к.ф.-м.н., Поліщук Д.М

 

Представлена Інститутом магнетизму НАН України та МОН України.

Матеріали з колосальним магнітоопором (КМО) є перспективними для використання в багатофункціональних наноструктурах спінтроніки та інформаційних систем.

 Робота спрямована на з’ясування характеру змін магнітних властивостей КМО-матеріалів при зміні хімічного складу і переході до наномасштабних розмірів. 

Для вирішення задачі використано магнітні, електричні, магніторезистивні та рентгеноструктурні методи досліджень в поєднанні з методикою електронного спінового резонансу. Враховуючи складний характер процесів, експериментальні дослідження супроводжувались комп’ютерним моделюванням.

Авторами з’ясовано закономірності трансформації магнітного фазового складу зразків на основі La(Sr)MnO3 при легуванні вісмутом і оловом. Виявлено характерні риси зміни магнітних взаємодій при змінах симетрії кристалічної ґратки, спричинених структурними переходами та деформаціями, індукованими підкладинкою в плівкових зразках.

Для ультратонких плівок і нанокристалічних матеріалів знайдено критичні розміри, нижче яких магнітний стан і магнітні взаємодії виявляють кардинальні зміни. Виявлено напрямки впливу на властивості КМО-матеріалів для досягнення конкурентоздатних параметрів при використанні їх в наноструктурах.

 

Кількість публікацій: 16, в т.ч. 7 статей, 9 тез доповідей.

Надіслати коментар

Коментарі

Проценко Іван Юхимович

Цикл праць «Матеріали з колосальним магнітоопором: трансформація магнітного стану під дією хімічних заміщень і розмірних факторів» є цікавою та актуальною роботою, що викликано цілим рядом незвичайних властивостей досліджуваних матеріалів. В першу чергу варто відмітити такі властивості як ефект колосального магнітоопору та високий ступінь спінової поляризації. Головну увагу здобувачі зосередили на дослідженні закономірностей зміни магнітного стану під впливом хімічних заміщень, а також розмірних факторів (нанометрові кристалічні порошки, надтонкі плівки). У результаті роботи авторами проведено комплексне дослідження лантан-марганцевих манганітів з заміщеннями як в лантановій, так і марганцевій підгратках. Одним з найважливіших результатів, на мою думку, є
дослідження методом електронного спінового резонансу (ЕСР) властивостей системи (La,Bi)MnO3, що дозволило суттєво доповнити вже існуючу магнітну діаграму стану. Методика ЕСР дуже інформативна для систем зі змішаним магнітним станом, і автори вміло демонструють це на прикладі своїх об’єктів дослідження.
Зважаючи на зміст наукового доробку авторів, отримані результати, а також опубліковані наукові статі (6 – у міжнародних журналах, що містяться в науково-метричній базі SCOPUS),
вважаю, що робота Полека Т.І. і Поліщука Д.М. заслуговує присудження Премії Президента України.

Заслужений діяч науки і техніки України,
завідувач кафедри прикладної фізики
Сумського державного університету,
д.ф.-м.н., професор
Проценко І.Ю.

Васильев Михаил Алексеевич

Для достижения цели, поставленной в работе, авторы формулируют и решают задачи, в основе которых лежит выяснение закономерностей изменения магнитных и электрических параметров соединений на основе манганита лантана под воздействием химических замещений, в частности замещений лантана висмутом и оловом, а также индуцированных подложкой механических напряжений тонкопленочных образцов с избыточным содержанием марганца.
Одним из способов воздействия на уникальные свойства манганитов является изготовление тонкопленочных образцов. При осаждении материала манганита на подложку, в полученной пленки всегда будут существовать напряжения, индуцированные подложкой, при этом, величина этих напряжений будет зависеть от соотношения между параметрами решетки пленки и подложки. Деформации, вызванные таким напряжением, изменяют степень перекрытия электронных оболочек в цепи Mn 3+ – кислород – Mn 4+, тем самым влияя на электрические и магнитные свойства замещенных манганитов. Кроме того, тонкопленочные манганиты представляют не только фундаментальный интерес, а также большое практическое значение в качестве перспективных материалов для элементов наноэлектроники и спинтроники. Основываясь на результатах электрических и резонансных свойств выявлено, что тип подложки существенно влияет на электрические свойства пленок замещенных манганитов с избытком марганца при толщинах, меньших 20 нм; также найдено толщину прилегающего к подложки напряженного слоя, свойства которого отличны от остальной пленки.
В целом, экспериментальные данные дают необходимый дополнительный материал для решения задачи создания новых материалов с заранее заданными физическими параметрами.
На мой взгляд, работа «Материалы с колоссальным магнетосопротивлением: трансформация магнитного состояния под влиянием химических замещений и размерных факторов» заслуживает присуждение премии Президента Украины для молодых ученых.

д.ф.-м.н., проф.,
зав. одела атомной структуры и динамики поверхности
Института металлофизики НАН Украины
лауреат государственной премии УССР
Васильев М.А.

Решетняк Сергій Олександрович

Лантан-заміщені манганіти зі структурою перовскиту є одними із найцікавіших матеріалів для вивчення, але й одними з найскладніших. Винятковість цих матеріалів незаперечна, адже вони водночас здатні проявляти такі ефекти як колосальний магнітоопір (КМО), фазовий перехід металічний феромагнетик – діелектричний парамагнетик, фазове розшарування, зарядове впорядкування, спінова поляризація та багато інших. Звідси зрозуміло, що ці матеріали мають значний інтерес і для практичних застосувань. Фізика КМО манганітів багатогранна, і хоч вивчено багато ефектів, але не всі мають чітке пояснення, що потребує комплексної роботи з акцентом на злагоджений експеримент. В циклі робіт, які запропоновані Полеком Т.І. та Поліщуком Д.М. для розгляду конкурсною комісією, використано як раз той арсенал експериментальних методик, що дозволив авторам охарактеризувати досліджувані сполуки в повній мірі. Як ідея дослідження та вибір матеріалів, так і конструктивно продуманий експеримент, дозволили отримати результати високого наукового рівня, які заслуговують на визнання та заохочення авторів премією Президента України.

С.О. Решетняк, д.ф.-м.н., проф., проф. кафедри загальної та експериментальної фізики НТУУ "КПІ"

Семенько Михайло Петрович

Унікальність властивостей перовскітових манганітів (матеріалів з колосальним магнітоопором) робить їх дослідження однією з найважливіших та найактуальніших задач фізики твердого тіла. Результати представленої роботи розширюють уявлення про природу різного виду заміщень у манганітах та їх вплив на широкий спектр властивостей, дають нову інформацію про трансформацію властивостей манганітів у низькорозмірних системах і при переході від об’ємного до тонкоплівкового стану. Сукупність отриманих результатів створює фундамент для глибшого розуміння і прогнозування поведінки манганітових матеріалів.
Крім фундаментального інтересу, розуміння властивостей даних матеріалів є важливим з точки зору застосування в пристроях наноелектроніки та спінтроніки. В цьому контексті цікавими є результати отримані в даному циклі праць. Так, було досліджено електричні та магнітні властивості тонкоплівкових лантан-стронцієвих манганітів в широкому інтервалі товщин - від 500 нм аж до 2 нм(!), осаджених на підкладинках різного типу. Авторами було отримано ряд цікавих результатів, зокрема знайдено найменші критичні значення товщини плівок, за яких ще зберігають властивості даного матеріалу. Тобто можна говорити про межу можливого застосування фізичних властивостей даних об’єктів. Додатковим фактором є те, що досліджувалися плівки манганітів з нестехіометрією по марганцю, що вносить очевидну новизну в загальний результат.
В цілому, робота справляє вельми позитивне враження, а автори, на мою думку, заслуговують присудження їм високої нагороди.

Доктор фіз.-мат. наук,
професор кафедри фізики металів
фізичного факультету,
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка
Семенько Михайло Петрович

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.