Дефекты структуры, механические, электрические и магнитные свойства монокристаллических пленок феррошпинелей 01. 04. 07 физика конденсированного состояния

1   2

ВЫВОДЫ

Экспериментальные исследования и теоретический анализ механических, электрических и магнитных свойств пленок феррошпинелей показали:

• характер зависимости микротвердости, микропрочности, микрохрупкости эпитаксиальных феррошпинелей существенно зависит от состава феррита, от типа и концентрации точечных дефектов; максимумы на кривой H=f(h) и H=f(σ) смещаются в область малых толщин по мере роста магния в составе, уменьшения размера блоков, и степени упрочнения, т.е. при переходе от хаотического распределения дислокаций к ориентированным скоплениям и уменьшением содержания ионовFe⁺²;
  
• для всех составов Mg_xMn_x-1Fe₂O₄ с х=0; х=0,6;0,8 наблюдается анизотропия 1 рода; микротвердость выше, когда направлениям <100> параллельны диагонали отпечатков индентора, и ниже, когда этим направлениям параллельны стороны отпечатков; искажение формы отпечатка и анизотропия микротвердости связывается с анизотропией упругих модулей, с различной скоростью движения краевых и винтовых дислокаций;
  
• в пленках феррошпинелей возможен вакансионный механизм образования дислокаций, как при закалке от температуры синтеза, так и при внешней деформации; при микроиндентировании; экспериментальные размеры вакансионных петель в 2-3 раза меньше расчетных;
  
• закономерности аномалий электропроводности в области температуры Кюри (области фазового перехода из ферромагнитного состояния в парамагнитное) определяются концентрацией доноров и соотношением между энергией активации проводимости, энергией спин-спинового взаимодействия и параметром s-d-обменного взаимодействия электронов проводимости с магнитными ионами; “размытость” магнитного превращения указывает на возможность образования ферронов при концентрации доноров ~10²⁵÷10²⁶м^-3;
  
• зависимость ΔR/R=f(H) (гальваномагнитный эффект) подчиняется закономерностям общим для ферромагнетиков; пленкам с ориентированными скоплениями дислокаций соответствуют константы анизотропии (h₁ и h₂) на порядок ниже расчетных для объемных ферромагнетиков и наблюдается “размытость” перехода от технического намагничивания к парапроцессу, причиной которого может быть ферромагнитное упорядочение через электроны проводимости;
  
• статические петли гистерезиса, полученные магнитоптическим методом эффекта Керра, пленок исходного состава Mg_0,25Mn_0,75Fe₂O₄ имеют коэффициент прямоугольности B_r/B_m~0,84÷0,98, коэффициент квадратности H_T/H_c~0,7÷0,9; доменная структура для рассматриваемых образцов характеризуется крупными доменами ~10^-3см с четкими прямолинейными доменными стенками и клинообразными замыкающими доменами возле концентраций напряжений; ширина доменной стенки ~5∙10^-5см, т.е. составляет сотни постоянных решеток; плотность энергии доменной стенки ~(2÷0,1)эрг·см^-2;
  
• увеличение марганца в составе приводит к росту: степени дефектности структуры (ориентированные скопления дислокаций), эффективного параметра затухания спиновых колебаний и волн и эффективного времени релаксации, безразмерной константы наведенной анизотропии, параметра закрепления спинов и радиуса магнитно-дипольного взаимодействия;
  
• минимальные значения релаксационного затухания магнитостатических волн ~10^-3, затухание на единицу времени распространения L~400дБ/мкс соответствуют образцам с хаотическим распределением дислокаций.
  

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Митлина Л.А., Левин А.Е., Кривошеева Е.В., Великанова Ю.В., Виноградова М.Р. Влияние дислокаций на ширину линии ферромагнитного резонанса в эпитаксиальных феррошпинелях. // Тезисы докладов 3 международной конференции молодых ученых, студентов, старшеклассников и творческой молодежи “Актуальные проблемы современной науки”. Самара: СамГТУ 2002.

2. Митлина Л.А., Левин А.Е., Великанова Ю.В., Кривошеева Е.В, Виноградова М.Р. Влияние границ блоков на сопротивление деформации в эпитаксиальных феррошпинелях. Вестник Самарского государственного технического университета. Серия физ.-мат. Науки. Самара: СамГТУ 2003.вып. 19. с. 111-117.

3. Митлина Л.А., Ткачев С.П., Виноградова М.Р. Тетрагональные искажения решетки и остаточные напряжения в пленках феррошпинелей. // XV Международная конференция “Физика прочности и пластичности”. Тольятти: Тольяттинский ГТУ. 30 сентября-3 октября 2003. С.

4. Митлина Л.А., Великанова Ю.В., Виноградова М.Р. Исследование магнитных и механических свойств эпитаксиальных феррошпинелей. // 2-я межрегиональная научная школа для студентов и аспирантов “Материалы нано-, микро- о оптоэлектроники: физические свойства и применение”. Саранск: МГУ им. Огарева, Институт физики и химии. 13-15 октября 2003г. С. 79.

5. Митлина Л.А., Виноградова М.Р. Великанова Ю.В., Кривошеева Е.В. О движении и размножении дислокаций в эпитаксиальных феррошпинелях. //Вестник Самарского государственного технического университета. Серия физ.-мат. Науки. Самара: СамГТУ 2004.вып. 27. с. 140-151.

6. Митлина Л.А., Виноградова М.Р., Янковская Т.В. Основные закономерности упругопластического и хрупкого разрушения эпитаксиальных феррошпинелей. // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия физ.-мат. Науки. Самара: СамГТУ 2004.вып. 26. с. 140-150.

7. Митлина Л.А., Виноградова М.Р. Великанова Ю.В. Распространение магнитостатических волн в пленках феррошпинелей. // 3 международная научно-техническая конференция “Физика и технические приложения волновых процессов”. Волгоград:6-12 сентября 2004 г.С 162.

8. Митлина Л.А., Великанова Ю.В., Виноградова М. Распространение магнитостатических волн в пленках феррошпинелей. // 19 международная школа-семинар “Новые магнитные материалы микроэлектроники”. Москва:2004.С.333-334.

9. Митлина Л.А., Сидоров А.А., Великанова Ю.В,. Виноградова М.Р., Ляшенко С.В. Магнитные потери в эпитаксиальных феррошпинелях. // Москва: 11-я международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов ”Радиоэлектроника, электротехника и энергетика”. 1-2 марта 2005г. С. 45-46.

10. Митлина Л.А., Великанова Ю.В., Виноградова М. Р., Бадртдинов Г.С. Затухание спиновых колебаний и волн в пленках феррошпинелей. // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия физ.-мат. Науки. Самара: СамГТУ 2005.вып.34. с.82-90.

11. Митлина Л.А., Великанова Ю.В., Виноградова М.Р., Бадртдинов Г.С., Косорлуков И.А. Неоднородность деформаций при эпитаксии феррошпинелей на оксид магния. // XLIV международная конференция “Актуальные проблемы прочности”. Вологда: 3-7октября 2005. С.176-177.

12. Митлина Л.А.,Виноградова М.Р., Кривошеева Е.В., Бадртдинов Г.С. Дефекты структуры и магнитные свойства монокристаллических пленок феррошпинелей. // Конференция “Проблемы фундаментальной физики XXI века.” Самара: 21-27ноября 2005. С.55.

13 Митлина Л.А., Великанова Ю.В., Виноградова М.Р., Кривошеева Е.В., Бадртдинов Г.С Дефекты структуры, электрические и магнитные свойства монокристаллических пленок феррошпинелей. // Вестник СамГУ. Серия естественнонучная. 2006. №3(43). с.52-64.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Курушин Е.П., Нефедов Е. Применение монокристаллических пленок ферритов в устройствах СВЧ // Микроэлектроника. 1977. Т.6. №6. С.549-561.
   
2. Анфиногенов В.Б., Митлина Л.А., Попков А.Ф., Сидоров А.А., Сорокин В.Г., Тихонов В.В. Магнитостатические волны в пленках феррошпинели // ФТТ. 1988. Т.30. №7. С.2032-2039.
   
3. Кошкин Л.И., Кокотько В.Н., Харламов Б.В. Возможности термомагнитной записи информации в ферритовых страйп-пленках в поле анизотропии. // Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М.: Наука. 1979. С.71.
   
4. Митлина Л.А. Физико-химические основы получения, дефектность структуры и свойства монокристаллических пленок феррошпинелей (обзор) // Вестн. СамГТУ. Серия Физ.-мат. науки. 2004. Вып.30. С. 114-149.
   
5. Никитенко В.И., Осипьян Ю.А. Влияние дислокаций на оптические, электрические и магнитные свойства кристаллов. // Проблемы современной кристаллографии. М.: Наука. 1975. С.239-262.
   
6. Митлина Л.А., Харламов А.Д., Колосова И.В., Левин А.Е. Структурные дефекты и явления переноса в эпитаксиальных феррошпинелях // Вестн. СамГТУ. Серия: Физ.-мат. науки. 1998. Вып.6. С.47-54.
   
7. Ирхин Ю.П., Туров Е.А. К феноменологической теории электропроводности ферритов и антиферромагнетиков. //. Ферриты. Сб. тр. Минск. Изд. АН БССР. 1968. С.7-19.
   
8. Кривоглаз М.А. Флуктуонные состояния электронов. //УФН. 1973. Т.11. Вып.4. С. 617-654.
   
9. Нагаев Э.Л. Физика магнитных полуп�Н. 1973. Т.11. Вып.4. С. 617-654.
   
10. Нагаев Э.Л. Физика магнитных полупроводников. М.: Наука. 1979. 430с.
    
11. Вонсовский С.В., Кобелев Л.Я., Родионов К.П. К теории гальваномагнитных явлений в ферромагнетиках.// Известия АН СССР. Серия физическая. 1952. Т.XVI. № 5. С. 569-580.
    
12. Крупичка С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. М: Мир, 1976. Т.1. 358 с.
    
13. Саланский Н.М., Ерухимов М.Ш. Физические свойства и применение магнитных пленок. Новосибирск: Наука. 1975. 219с.
    

Автореферат отпечатан с разрешения диссертационного совета Д 212.217.01 (протокол № от __ ___________2006 года)


Отпечатано на ризографе

Самарский государственный технический университет

443100, Самара, ул. Молодогвардейская,244