Основные направления работы

С 2019 по 2021 год лаборатория магнитных полупроводников выполняет государственное задания МИНОБРНАУКИ России по теме «Спин»: Спиновые, зарядовые и тепловые кинетические явления в магнитоупорядоченных конденсированных средах и магнитных наногетероструктурах» по направлению: магнитные полупроводники: технологии создания, спин-зависимые явления в объёмных и наноструктурированных материалах.

Участвует в программе Уральского отделения РАН в проекте «Функциональные магнитные материалы и наноструктуры на их основе для спинтроники». В рамках проекта ведется:

  • Отработка технологии приготовления композитных, тонкопленочных и наноструктур на основе соединений 3d- и 4f-металлов;
  • Получение экспериментальных данных по СВЧ, магнитным, электрическим, структурным и магнитооптическим свойствам полученных соединений;
  • Изучаются механизмы спин-зависящих явлений и особенностей магнетизма в полученных структурах;
  • Разрабатываются и изучаются новые функциональные магнитные материалы для спинтроники и оптоэлектроники.

 

Кроме того, активно проводятся исследования по следующим направлениям:

  • Слоистые кобальтиты на основе RBaCo2O5+d (Re – редкоземельный элемент). Изучение влияния локальных искажений, вызванных заменой редкоземельного иона и/или отклонением от стехиометрии по катионным подрешеткам, варьированием содержания кислорода, наноструктурированием на спиновые состояния ионов кобальта, исследование однонаправленной анизотропии магнитосопротивления, механизмов фазового разделения фаз, выявление взаимосвязей магнитной и электронной подсистем.
  • Создание оптических композитов на основе легированных манганитов и изучение влияния внешних (размер кристаллитов, используемая матрица, введение дополнительного компонента в композит) и внутренних параметров (легирование, стехиометрия) материала обладающих улучшенными магнитооптическими свойствами.
  • Разработка технологии и создание гетероструктур для спиновой инжекции в плёночных наногетероструктурах ферромагнетик-полупроводник.
  • Экспериментально и теоретически исследуется распространение спиновых волн в магнетиках с малым затуханием в тонкопленочных магнетиках, изучаются вопросы сохранения импульса, момента импульса и энергии в процессах возбуждения и затухания магнитной подсистемы в магнитоупорядоченных материалах.
  • Новые направления: 1) стрейн-магнитооптика. Исследуются магнитооптические эффекты в монокристаллах феррит-шпинели, возникающие за счет магнитоупругих деформаций, что является важным для создания новых оптоэлектронных устройств. 2) фотоиндуцированные эффекты в постоянных и переменных магнитных и эл. полях в магнитных полупроводниках.

 

Взаимодействие с другими научными организациями:

  • Екатеринбург – ИМЕТ, ИХТТ, ИВТЭХ УрО РАН, УрФУ  и др.
  • Москва – МГУ, МИРЭА, МИСИС, МЭИ, МФТИ и др.
  • Россия – Саратовский госуниверситет (Саратов), ИФП СО РАН (Новосибирск), ИФ СО РАН (Красноярск), ФТИ им. Иоффе (С.-Петербург), ДвФУ (Владивосток) и др.
  • Зарубежные – University  of Bialystok (Poland), Muenster University (Germany), Radboud University (Netherlands), Ulsan National Institute of Science and Technology (S. Korea) и др.

 

Проекты

Сотрудники лаборатории принимали активное участие в реализации проекта Минобразования РФ 14.Z50.31.0025 (мегагрант) (2014-2018) под руководством ведущего ученого С.О. Демокритова (Германия).

 

Проекты РНФ

  • № 20-12-00309 (Сверхбыстрая оптически-реконфигурируемая магноника на основе многослойных металлических наноструктур), исп. В.Д. Бессонов, В.С. Теплов.
  • Грант Президента РФ № МК-4959.2018.2 (Явление полного неотражения  магнитостатических волн в ЖИГ: условия возникновения и процессы распространения без затухания), рук. В.Д. Бессонов.

 

Проекты РФФИ:

  • № 20-02-00461 (Влияние дефектности на зарядовое и спиновое состояние катионов в сложных кобальтитах LnBaCo2O5.5-δ) исп. С.В. Наумов, Н.С. Ермолов, Б.А. Гижевский.
  • № 20-02-00138-моб (Спиновый транспорт в многослойных структурах на основе тонких плёнок галфенола), рук. В.Д. Бессонов.
  • № 19-02-00038 (Спиновая инжекция и генерация спиновых токов в магнитных гетероструктурах) исп. Н.А. Виглин, В.М. Цвелиховская.
  • № 19-32-90014  (Авторезонанс колебаний намагниченности: моделирование и эксперимент) рук. В.Д. Бессонов.
  • № 18-02-00739 (Магнитные и электронные свойства спиновых бесщелевых полупроводников – нового класса материалов для спинтроники), исп. С.В. Наумов.
  • № 18-32-00368 (Магнитооптический отклик на туннельное магнитосопротивление в плёнках манганитов La0.7Ba0.3MnO3), рук. В.А. Бессонова.
  • № 16-02-00044 (Спиновые токи в магнитных гетероструктурах) исп. Н.А. Виглин, В.М. Цвелиховская.
  • Грант РФФИ 16-02-00577 (Рентгеноспектральное определение степени окисления и спиновых состояний ионов переходных элементов в двойных оксидах кобальта, марганца и железа и соединениях на их основе) исп. С.В. Наумов, Б.А. Гижевский.
  • № 13-02-00007 (Магнитоотражение и магнитопропускание в хромхалькогенидных шпинелях), рук. Ю.П. Сухоруков.

и др.

 

Диссертации

Диссертации доктора наук, выполненные в лаборатории:

  • Е.В. Мостовщикова «Взаимосвязь зарядовой и магнитной подсистем в сложных оксидах 3d-металлов по данным ИК спектроскопии» (2016).
  • Ю.П. Сухоруков «Оптическая спектроскопия сильнокоррелированных соединений: монооксид меди и манганиты лантана» (2007).
  • Н.И. Солин «Магнитные колебания и волны в ферромагнитных полупроводниках» (1998).
  • Н.Н. Лошкарева «Инфракрасная спектроскопия магнитных полупроводников и магнитоуправляемые устройства на их основе»  (1992).
  • А.А. Самохвалов «Исследование обменного взаимодействия и электронной проводимости в некоторых магнитных оксидах» (1971).

 

Диссертации кандидата наук:

  • А.В. Телегин «Оптические явления в пленках манганитов лантана с колоссальным магнитосопротивлением» (2007).
  • Е.В. Мостовщикова «Оптическая спектроскопия неоднородных состояний в манганитах с колоссальным магнетосопротивлением» (2003).
  • С.В. Наумов «Выращивание и исследование физико-химических свойств монокристаллов YBa2Cu3Ox» (1993).
  • Н.А. Виглин «Исследование влияния электронной подсистемы на релаксацию магнитных возбуждений в магнитных полупроводниках» (1985).
  • Б.А. Гижевский «Явления переноса заряда в ферромагнитных полупроводниках EuO и HgCr2Se4» (1983).
  • Н.И. Солин «Сверхвысокочастотные магнитные и диэлектрические свойства EuO и CdCr2Se4» (1979).
  • Т.И. Арбузова «Обменное взаимодействие в ферромагнитных полупроводниках на основе халькогенидов двухвалентного европия» (1977).