Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Магниторефрактивный эффект в гранулированных нанокомпозитах : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.11

Год: 2005

Номер работы: 42157

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

4.2. Гранулированные композиционные материалы ферромагнитный металлдиэлектрик, обладающие гигантским туннельным магпитосопротивлением 4 9 10 11 13 16 16 20 23 25 26 31 33 34 40 40 41 43 45 46 47 50 50 51 ф

Глава 5. Магнитооптические и оптические свойства нанокомпозитов

5.1. Дисперсия оптического отражения и мапштооптических эффектов

5.1.1. Дисперсия оптического отражения

5.1.2. Дисперсия магниторефрактивного эффекта

5. Дисперсия экваториального эффекту Керра

5.2. Полевые зависимости магнитооптических эффектов

5.2.1, Полевые зависимости магниторефрактивного эффекта

5.2.2. Полевые зависимости экваториального эффекта Керра

5.3. Поляризационная и угловая зависимости магниторефрактивного эффекта и оптического отражения

5.4. Экспериментальное определение оптических констант

5.5. Расчет частотной, угловой и поляризационной зависимостей магниторефрактивного эффекта

5.6.

. Явление магнитосопротивления в его экстремальных проявлениях: гигантское — в многослойных структурах ферромагнитный металл — немагнитный металл, гигантское туннельное - в гранулированных структурах ферромагнитный металл — диэлектрик, а также колоссальное - в ферромагнитных полупроводниках, давно приковывает внимание исследователей. В данной работе представлены результаты исследований магнитных, магнитооптических и некоторых других физических свойств современных, искусственно синтезируемых н

**' В последнем десятилетии в связи с возрастающим применением магнитных материалов с гигантским магнитосопротивлением возросла потребность в экспериментальных и теоретических изучениях этого эффекта, тем более, что наибольшие значения ГМС обнаружены в сложных композиционных материалах и соединениях, отличительной особенностью которых является наличие гетерогенной, многофазной структуры или значительной неоднородности физических свойств на микроскопическом уровне (гранулированные нанокомпози

1.1. Напокрнсталлнческие твердые тела. В научных исследованиях и практических приложениях магнитных материалов во второй половине прошлого столетия был совершен стремительный переход от массивных и объемных материалов к низкоразмерным. В реальных макроскопических объектах содержится не менее 10 атомов. В подавляющем большинстве твердые тела состоят из микроскопических элементов - зерен или кристалликов, размеры которых 1-100 мкм, и являются поликристаллами и сплавами. Вьщелим две характерные

• • ' , * Повышенный интерес к тонкопленочным магниторезистивным многослойным структурам возник после обнаружения в трехслойной системе Fe/Cr/Fe осциллирующего по знаку эффективного обменного взаимодействия [29], сложным образом зависящего как от толщины прослойки антиферромагнитного хрома, так и от качества поверхности [30-32]. Внимание к тонкопленочным структурам Зс/ферромагнитный металл - немагнетик усилилось после открытия в Fe/Cr и ряде других структур [31] эффекта ГМС и почти в то же в

1.3. Гранулированные папокомпозпты. Впервые отчетливо концепция наноматериалов была сформулирована Глейтером [39], который ввел в научный обиход и сам термин (сначала как нанокристаллические материалы [40], потом наноструктурные, а также нанофазные, нанокомпозитные и т. д.). За прошедшие почти 20 лет идеи наноструктурного материаловедения и само содержание понятия наноматериалы получили дальнейшее развитие. Мы будем говорить, в основном, о ферромагнитных нанокомпозитах, интерес к которым связ

1.3.1. Магнитные свойства панокомпозитов. В последние 2-3 десятилетия стало возможным синтезировать материалы с порядком расположения атомов, отличным от кристаллического состояния: это аморфные магнитные металлические сплавы, халькогенидные и оксидные стекла и другие материалы. Перед физиками, работающими в области материаловедения, встала задача конструирования мелкокристаллических и аморфных гранулированных материалов, в частности, наноструктурных материалов, содержащих кластеры малых разм

1.1. Магппторезистивныс свойства панокомпозитов. В обычных гомогенных материалах - металлах, металлических сплавах и полупроводниках - электрическое сопротивление изменяется под действием внешнего магнитного поля. Наблюдаемое явление получило название магнитосопротивления или магниторезистивного эффекта. Абсолютное значение МС определяется в соответствии с выражением AR/Ro = [(R(H) - R(0))m(0)]100%, ностью Н; R(0) - электросопротивление в нулевом магнитном поле. У металлов относительная велич

1.2. Особенности магнитных свойств нанокомнозптов. В данной работе исследуются наноструктуры, в которых матрица является диэлектриком, а включения - проводником. Нанокомпозиты, состоящие из ферро20 магнитных гранул, внедренных в диэлектрическую матрицу, можно рассматривать как на макро- (свойства композита в целом), так и микро- (свойства гранулы) уровне. Рассмотрим свойства нанокомпозита в целом. Электрические свойства композитов с малой величиной объемной доли металла близки к изоляторам (р

1.3.2. Получение нанокомпознтов с высокими значениями магннтосопротнвлення. Наногранулированные композиционные материалы ферромагнитный металлдиэлектрик изготавливаются самыми различлрши способами. В ряде случаев магнитные кластеры и наночастицы формируются спонтанно в немагнитных матрицах в процессе синтеза, или, другими словами, формирование гранулированной структуры происходит в результате самоорганизации и разделения металлической и диэлектрической фаз при конденсировании составляющих на

2.1. Классификация магиитооптнчсскнх эффектов. Феноменологическое описание магнитооптических явлений в ферромагнетиках основано на том факте, что вещества, обладающие спонтанным магнитным моментом или намагниченные внешним магнитным полем, обнаруживают свойства двойного кругового и линейного двупреломлёния и дихроизма. При взаимодействии света с намагниченным веществом происходит либо изменение фазы, либо интенсивности, либо состояния поляризации. В некоторых случаях это происходит одновремен

2.2. Феноменологическое оппсаипе магпптсг.птнческпх эффектов. Различные магнитооптические эффекты должны быть связаны между собой, поскольку имеют единое происхождение. В феноменологической теории ищут решения системы дифференциальных уравнений электромагнитного поля: rotH=-—, с dt rotE = с dt и тензорных уравнений Конкретные D = [S]E, B = [)J,JH, divB = 0, (2) , divD = О, (3) свойства материальной',«реды задаются в макроскопической теории магнитооптических явлений видом тензоров диэлек

. Изучение магнитооптических свойств гранулированных нанокомпозитов ведется в связи с возможностью их использования в качестве магнитоактивнои среды в устройствах перпендикулярной магнитной записи, в бесконтактных МО-датчиках магнитного поля и температуры. Недавно предложено использовать гранулированные сплавы и в качестве МО-элемента в магнитофотонных кристаллах. Для всех этих приложений важной задачей является поиск оптимальных составов с усиленным МО откликом. Экспериментальные исследовани

2.3.1. Магннторефрактивпый эффект. Хронологически магниторефрактивный эффект впервые изучался на многослойных системах. Работа Жаке и Вале [13], выполненная на металлических магнитных мультислоях Co/Cu/NiFe, обладающих ГМС, положила начало работам по изучению оптических и магнитооптических явле/Гий в ряде других композиционных материалов с нанометровым размером составляющих компонентов. В антиферромагнитно связанной трехслойной системе Fe/Cr/Fe [14] были обнаружены большие изменения в спектре

Глава. 3. Методы измерения и экспериментальные установки.

3.1. Фурье-спектроскопип. Известно, что Планк неоднократно отмечал большое значение результатов измерений в инфракрасной области спектра. В настоящее время трудно даже перечислить все области научных и технических применений инфракрасного излучения. Началом фурье - спектроскопии считается 1880 г., когда Майкельсон изобрел интерферометр, на котором был проведен ряд блестящих экспериментов по измерению с большой точностью скорости света в вакууме и доказательству несостоятельности теории неподв

3.2. Магнитооптические установки для исследовашш магнитоотражеипя. Оптические и магнитооптические исследования магнитных наноматериалов [17] проводились на серийном фурье-спектрометре FTIR PU9800 фирмы Philips. Рабочая область длин волн ИК диапазона этого спектрометра составляла v = 350 -f 7000 см''. Измерения оптического отражения образцов, размеры которых не превышали в диаметре 5 лш, проводились с использованием модернизированной приставки диффузного отражения. Падающие лучи формировались

3.3. Методика измерений магпиторефрактпвного эффекта на отражение. Во всех измерениях магниторефрактивный эффект находился как отношение изменения интенсивности отраженного излучения при намагничивании образца в его плоскости к интенсивности излучения, отраженного образцом в размагниченном состоянии: ^ ' R R[y.H,) R[v.H,) где R(v,Ho), R(v,H) - значения энергетических коэффициентов отражения света образцом в размагниченном состоянии и в поле Н. В используемой нами геометрии наблюдения м

. Магниторефрактивный эффект в проходящем излучении (МПЭ) определялся как отношение изменения интенсивности T{V,H„^-T{V,H^ ^ \м \ прошедшего излу­ чения (при намагничивании образца перпендикулярно плоскости образца) к интенсивности излучения T{V,H„) Л---^ - - ^ ^ , , \ \\ ч , прошедшего через образец в размагниченном состоянии ^ил_^Т_Т{у,Но)-Т{у,Н)_^ ^ ^ Т Т{у,Н„) (И) Схема геометрии Т{у,Н) Т{у,Но) расположения Рис. 8. Схема наблюдения магнитоэлектромагнита, образца и хода светового

3.5. Магнитооптическая установка и методика измерения экваториального эффекта Керра. Спектральные и полевые зависимости экваториального эффекта Керра измерялись по динамической методике [143], состоящей в периодическом изменении интенсивности света при модуляции магнитного состояния образца переменным магнитным полем (v= 78 Гц, Н^ш =

2.25 кЭ, угол падения света (р = 70°, температура комнатная). Схема установки приведена на рис.9. Источник излучения - галогенная лампа с излучением в диап

3.6. Методики определения оптических констант многослойных материалов. Определение оптических констант нанокомпозитов с последующим использование этих данных для моделирования мапгаторефрактивного эффекта представляет сложную задачу. Обычно для расчетов используются идеализированные среды, в которых не учитываются реальные размеры и форма частиц, их распределение по объему матрицы. Кроме того, пленки наноксАШОзитов характеризуются неоднородностями, включениями и дефектами. В каждой конкретной

Глава 4. Образцы

4.1. Аморфные гранулированные композиционные материалы ферромагнитный металл — диэлектрик. Пленки аморфного ферромагнитного сплава Co45Fe45Zrio в аморфной матрице двуокиси кремния a-SiOa были получены методом ионно-лучевого распыления составных мишеней. Многокомпонентная мишень представляла собой литую основу из соответствующего ферромагнитного сплава размером 270x80 мм^, на поверхности которой перпендикулярно продольной оси размещались пластины диэлектрического матер