WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


На правах рукописи

ПЕРОВ НИКОЛАЙ СЕРГЕЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ МИКРО- И НАНОНЕОДНОРОДНЫХ СИСТЕМ.

Специальность 01.04.11 – физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание степени доктора физико-математических наук

Москва 2009

Работа выполнена на кафедре магнетизма физического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук профессор Стеценко Павел Николаевич доктор физико-математических наук внс Крейнес Наталья Михайловна доктор физико-математических наук профессор Пастушенков Юрий Григорьевич Ведущая организация Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, г.Москва

Защита состоится 12 ноября 2009 года в 16ч. 00мин. на заседании диссертационного совета Д 501.001.70 при Московском государственном Университете имени М.В. Ломоносова по адресу 119991 ГСП-1 г. Москва Ленинские Горы МГУ физический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова

Автореферат разослан «_____»______________2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета дфмн профессор Плотников Г.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность темы:

Развитие электротехники, магнитной записи информации, вычислительной техники, микро- и наноэлектроники, спинтроники, фотоники тесно связано с получением новых типов магнитных материалов. Большинство новых материалов являются искусственно созданными, представляющими собой микро- или нанонеоднородные системы, как например, ультратонкие пленки, мультислои, наночастицы и их ансамбли, нанокристаллические материалы, ряд разбавленных магнитных полупроводников. Как правило, они обладают малым магнитным моментом, что требует развития прецизионных методов магнитостатических измерений и детального исследования магнитостатических свойств таких систем.

Основы теории малых магнитных частиц (ММЧ) были заложены Френкелем и Дорфманом[1]. Фундаментальное значение для физики ММЧ и магнитно-неоднородных систем имеет переход к однодоменному состоянию при уменьшении размера частиц (Кондорский[2, 3, 4], Стонер и Вольфарт[5]). Основное внимание в их теории было обращено на понимание процессов, связанных с уменьшением объема частицы, без учета влияния ее поверхности. Но при объеме порядка 10-10 см3 следует ожидать сильного влияния поверхности на магнитные свойства ММЧ (Неель[6]) и зависимости этого влияния от непосредственного окружения магнитных частиц, что важно как в технологии приготовления магнитных носителей и феррожидкостей, так и в понимании особенностей поведения гранулированных систем и тонких пленок. Существенными остаются вопросы о влиянии изменения электронной структуры, неоднородностей магнитных структур в ММЧ на их магнитные свойства, о влиянии на них внешнего окружения, магнитного поля, температуры. Влияние асимметрии окружения магнитных атомов на поведение магнетика является определяющим и в случае тонких и многослойных пленок.

Оcобенности магнитных свойств ансамбля магнитных частиц часто объясняют взаимодействиями в ансамбле. Однако, теоретические представления (Джекобс и Бин[7], Прейзах[8], Кондорский[4], Вольфарт[9]) не всегда соответствуют экспериментальным результатам.

Создание ферромагнитных полупроводниковых материалов с высокими температурами Кюри путем допирования или имплантирования слабомагнитных полупроводников магнитными ионами часто приводит к образованию магнитных кластеров, и поэтому задача разделения собственного и несобственного ферромагнетизма в таких структурах связана с прецизионным измерением их магнитостатических свойств.

Важность задач, связанных с разработкой новых функциональных магнитных материалов, разнообразных магнитных наноструктур, полупроводниковых магнитных материалов для спинтроники и фотоники привели к необходимости существенного развития методик магнитостатических измерений. Следует отметить, что традиционные методы не всегда обеспечивают весь спектр магнитостатических измерений, в частности, СКВИД-магнитометрия ограничивается низкими температурами, а вибрационная магнитометрия не всегда дает необходимую чувствительность.

Целью работы является исследование магнитостатических свойств широкого класса новых магнитных материалов с неоднородностями микро- и наномасштаба. Для реализации этой задачи в процессе работы были разработаны, апробированы и использованы для исследования новые методики и автоматизированные комплексы установок. Эти методики и установки обеспечили возможность измерения магнитных свойств образцов с малым магнитным моментом.

На защиту выносятся:

1. Результаты использования модифицированного метода Фонера, позволяющего определить как величину, так и ориентацию магнитного момента образца и обеспечить чувствительность по магнитному моменту ~1.0*10-7 гс*см3.

2. Способы определения намагниченности и константы анизотропии тонких пленок и микропроволок, а также функций распределения по полям необратимого перемагничивания в них.

3. Результаты измерения локальных магнитных полей в материалах для магнитной записи на основе -Fe2O3 и CrО2 методами ЯМР и ФМР.

4. Результаты исследований доменной структуры, влияния размерных эффектов и термообработки на магнитные свойства и гигантский магнитный импеданс в кристаллических, аморфных, нанокристаллических и композитных тонкопленочных структурах и микропроводах.

5. Способ улучшения магнитных свойств аморфных сплавов путем криообработки.

6. Экспериментальное доказательство появления и существования в неоднородных аморфных сплавах в результате термообработки перетянутых, многоступенчатых и инвертированных петель гистерезиса.

7. Экспериментальные данные о зависимости магнитных свойств систем наночастиц и гранулированных сплавов от способа их получения.

8. Способ получения магнитофотонных кристаллов на основе искусственных опалов путем внедрения в них магнитных материалов.

9. Результаты измерения магнитного последействия в спин-вентильной магнитной структуре.

10. Результаты исследования магнитных свойств магнитножестких тонких пленок на основе FeTb.

11. Результаты исследования магнитных свойств разбавленных магнитных полупроводников Si:Mn, InAsMn, GaAsMn и Ti100-xO2-:Cox.

Научная и практическая значимость работы Совокупность полученных в диссертационной работе результатов об особенностях магнитостатических свойств разнообразных неоднородных на микро- и наномасштабах материалов является значительным вкладом в микромагнетизм. Полученные результаты существенно расширяют представления о взаимосвязи магнитных свойств искусственно создаваемых материалов с их составом, микроструктурой, технологией изготовления и термообработки. Разработанная автором методика исследования процессов перемагничивания на основе вибрационного магнитометра-анизометра может быть использована для исследования широкого класса магнитных материалов, являющихся перспективными в информационных технологиях, в качестве магнитных датчиков, для высокочастотных приложений. Исследованные в работе материалы - аморфные ленты и проволоки, гранулированные композиты и сплавы, сплавы редкоземельных элементов с переходными металлами (РЗ-ПМ), тонкие и многослойные пленки, разбавленные магнитные полупроводники - являются основой современных электроники, спинтроники и магнитофотоники. Результаты их исследований дают возможность получать вещества с заранее прогнозируемыми свойствами, что позволяет значительно ускорить технологический процесс. Предложенный и защищенный патентом способ криогенной обработки аморфных материалов может быть использован для улучшения их свойств, а способ изготовления магнитофотонных кристаллов может найти применение в магнитофотонике.

Личный вклад автора. Все результаты, представленные в работе, получены либо лично автором, либо при его непосредственном участии и руководстве студентами и аспирантами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальное доказательство отличия магнитостатических свойств материалов с наноразмерными магнитными элементами от свойств однородных материалов, а также зависимость этих свойств от технологических условий получения материала.

2. Механизм влияния магнитных неоднородностей или разных магнитных фаз на поверхности или в объеме магнитномягких пленок и лент, приводящих к появлению перетянутых, многоступенчатых, а также частично инвертированных петель гистерезиса.

3. Экспериментальное подтверждение влияния постоянного магнитного поля при химическом синтезе ферромагнитных наночастиц на размеры и распределение получаемых частиц.

4. Технологические параметры, определяющие магнитномягкие характеристики микропроводов, пленок и лент, регулирующие внутренние закалочные напряжения, возникающие при их изготовлении и термообработке. Условия оптимизации параметров магнитномягких материалов, позволяющие на порядки величины повысить чувствительность датчиков на гигантском магнитоимпедансе.

5. Экспериментальное подтверждение неоднородности распределения намагниченности на концах ультарамагнитномягких микропроволок на масштабе, превышающем на 2-3 порядка диаметр проволоки, что проявляется как в их квазистатических, так и высокочастотных магнитных свойствах.

6. Способ криогенной обработки аморфных и нанокристаллических сплавов при скоростях охлаждения, близких к скоростям закалки, приводящий к необратимому изменению их микроструктуры и улучшению их магнитных свойств.

7. Экспериментальное обнаружение обменного сдвига петли гистерезиса в спинвентильных структурах, сопровождаемого значительной магнитной вязкостью в полях, близких к коэрцитивной силе, когда перемагничивание осуществляется за время порядка нескольких минут.

8. Доказательство существования в нанокомпозитах типа металл-диэлектрик при составах, близких к порогу перколяции, магнитно скоррелированных областей с размерами, существенно превышающими размер самих гранул, что определяет совокупность их магнитных, оптических, магнитооптических и магнитотранспортных свойств.

9. Экспериментальное доказательство существования ферромагнетизма при температурах выше комнатной в разбавленных магнитных оксидах TiO2-:Co, полученных методом магнетронного напыления, при концентрация Co от 1 до 4% определяемого ферромагнитным упорядочением магнитных моментов отдельных ионов Co, а не кластеров Co.

10. Экспериментальное подтверждение возникновения дальнего ферромагнитного упорядочения при комнатной температуре в слоях Si, имплантированных Mn, за счет образования и упорядочения магнитных моментов на дефектах типа разорванных связей, так как образующиеся наночастицы силицидов марганца обладают низкой температурой Кюри, либо являются суперпарамагнитными.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на 64 российских и международных конференциях в виде 120 стендовых, устных и приглашенных докладов, в частности, на: XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XVIII, XIX, XX Всероссийских школах-семинарах "Новые магнитные материалы микроэлектроники" (Москва, 1992, 1994, 1996, 1998, 2000, 2002, 2004, 2006), XXI Международной конференции “Новое в магнетизме и магнитных материалах” (2009, Москва), Intermag 98, 99, 2002 (San-Francisco, USA, 1998; Kyongiu, Korea, 1999; Amsterdam, Netherlands, 2002), Moscow International Symposium on magnetism (Moscow, 1999, 2002, 2005, 2008), International conference “Trends in Magnetism” EASTMAG (Ekaterinburg, 2001, 2004), European Conference on magnetic sensors and actuators EMSA (Cardiff, UK 1995, Athens, Greece, 2002, Cardiff, UK 2006), International Symposium on Magnetic materials and applications (Daijon, Korea, 2002, Taivan, Taipei 2006), International Conference on magnetism (Rome, Italy, 2003, Kioto, Japan, 2006, Karlsruhe 2009, Germany), Публикации: Основные результаты диссертации опубликованы в 90 статьях в периодических изданиях, 34 статьях в сборниках трудов конференций и 2 патентах на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения. Общий объем работы 248 страниц, включая 109 рисунков и 11 таблиц.

Список цитированной литературы содержит 447 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Во введении обосновывается актуальность работы, формулируются цели и задачи работы, отмечается новизна и практическая значимость работы, приводятся положения, выносимые на защиту, даются сведения об апробации работы, кратко излагается структура и содержание работы.

Первая глава обобщает известные в литературе работы по свойствам наноструктурированных систем, дается их краткая классификация и основные характеристики. Обсуждаются методы изготовления и исследования таких систем, их особенности, анализируются источники погрешностей измерений их физических свойств.

Во второй главе дается краткое изложение особенностей разработанных методик и описание использованных методов магнитометрии. С середины 60-х годов прошлого века магнитометр с вибрирующим образцом (вибрационный магнитометр) благодаря удобству использования и достаточно большой чувствительности становится одним из наиболее распространенных методов магнитометрии магнитных материалов. За прошедшие полвека было опубликовано огромное количество статей, посвященных модернизации и модификации метода. Краткий анализ всех достижений был проведен самим Фонером в статье, посвященной 40-летию магнитометра [10]. Одна из основных проблем магнитометра – конструкция приемного узла. Предложенная оригинальная конструкция приемного узла вибрационного магнитометра позволила существенно увеличить не только чувствительность прибора, но и значительно расширить его функциональные возможности. В частности, новая конструкция позволила реализовать заявленный ранее Шпиньковым Н.И. с соавторами [11] принципиально новый метод измерения намагниченности тонких пленок и проволок, не требующий знания объема или массы образца, а также разработать метод определения распределения осей легкого намагничивания магнитных включений в плоском образце по ориентациям (см. Рис.1).

Рис.1. Схема определения функции распределения магнитных включений в плоском образце по углам. L – направление оси легкого намагничивания образца. Hi – направление насыщающего поля после поворота образца на угол i. Заштрихованный сектор соответствует тем ориентациям осей легкого намагничивания магнитных включений, которые полем Hi будут перемагничены необратимо. Для расчетов используются значения ориентаций остаточного магнитного момента образца.

Было получено выражение для относительной доли Pi частиц с легкими осями, ориентированными в интервале углов между i и i-1:

Ai - Bi * ctgi Pi = ( 1) {[sini - sini-1]ctgi -[cosi - cosi-1]} где i – ориентация остаточного магнитного момента образца, коэффициенты Ai и Bi задаются рекуррентными соотношениями:

A1=1; Ai=Ai-1+Pi-1(cosi-1-cosi-2); ( 2) B1=0; Bi=Bi-1+Pi-1(sini-1-sini-2); ( 3) Относительный объем частиц Сi, ориентированных в i-м секторе (численно равный отношению объема частиц, ориентированных осями легкого намагничивания в пределах сектора i-1<

Следует обратить внимание на особенности, расширяющие возможности использованных методик и установок, реализованные во многом благодаря широкому использованию вычислительной техники не только для обработки экспериментальных данных, но для управления экспериментом. Разработка устройств, обеспечивающих возможность прямой передачи управляющих сигналов и информации от приборов установки в ЭВМ (компьютер) и обратно, была одним из важных направлений деятельности автора в процессе выполнения настоящей работы. За прошедшие годы были не только изготовлены соответствующие устройства сопряжения, но и выработаны принципы построения управляющих измерительно-вычислительных комплексов (УИВК), позволившие разработать универсальные схемы, алгоритмы и программы, успешно работающие более 20 лет, несмотря на неоднократную кардинальную смену аппаратных и программных средств вычислительной техники: начиная с программируемых калькуляторов 15ВСМ5 и заканчивая компьютерами Pentium IV. В частности, еще в 80-е годы удалось успешно реализовать метод цифрового синхронного детектирования, который не только ускоряет процесс измерения, но и повышает его точность и универсальность. Следует отметить, что в настоящее время этот метод широко используется во всех цифровых синхронных детекторах.

В главе отмечается, что связи с комплексностью проводимых исследований, часть измерений выполнялась в рамках совместных работ, на установках, имеющихся в других организациях, и полученные данные использовались для анализа магнитных свойств образцов. В конце главы приведены ее основные результаты.

В третьей главе рассматриваются результаты исследования магнитостатических свойств систем взаимодействующих микрочастиц и наночастиц. Экспериментальные данные получены как с помощью измерений на вибрационном магнитометре-анизометре,, так и с помощью резонансных методов (ЯМР и ФМР), описанных в главе 2. Кроме того, для подтверждения некоторых выводов проводится сопоставление с данными нейтронных измерений и магнитооптических исследований, выполненных по инициативе и при участии автора диссертации в анализе полученных данных. К исследованным системам, в частности, относятся такие модельные объекты как ансамбли микрочастиц, составляющие основу материалов для магнитной записи, гранулированные пленки “металл-металл” и нанокомпозиты “металл-диэлектрик”, пористые материалы с магнитным заполнением пор. Основное внимание уделяется изучению влияния взаимодействия между составляющими ансамбль частицами на их свойства, возможности определения распределения частиц по размерам, влиянию формы частиц и технологических параметров на параметры петли гистерезиса. Все исследуемые образцы были структурно аттестованы, но структурные данные в данной главе приводятся только там где это необходимо, а детали приведены в соответствующих публикациях.

В первом параграфе третьей главы описаны результаты исследования ФМР в промышленных лентах для магнитной записи на основе CrO2. В частности удалось установить, что легкая ось кристаллографической магнитной анизотропии частиц СrOориентирована под углом ~60° к оси частиц. Методом ЯМР на ядрах немагнитной матрицы были проведены непосредственные измерения полей магнитных взаимодействий частиц в ансамбле. Кроме того, была предложена феноменологическая модель, позволяющая оценить зависимость параметров спектра ЯМР от концентрации магнитных включений. Получено выражение для расчета произвольного момента спектра поглощения. Показано хорошее качественное совпадение измеренных и рассчитанных параметров спектра для малых концентраций магнитной компоненты.

Во втором параграфе приведены результаты исследования магнитных свойств гранулированных сплавов и нанокомпозитов. На примере образцов (Fe30Co70)xAg1-x, отжигаемых при различных температурах была обнаружена корреляция между формой петель гистерезиса и магнитооптических спектров, что в свою очередь, позволило построить феноменологическую модель магнитооптических спектров на основе приближения эффективной среды. Дальнейшее теоретическое рассмотрение магнитооптических свойств позволило обосновать вывод о том, что образцы содержат достаточно большую долю кластеров Fe30Co70, размеры которых не превышают 10, это предположение объясняет также тот факт, что магнитный момент образцов в полях порядка 10 кЭ меньше магнитного момента соответствующего количества сплава Fe30Co70. Проведенные исследования убедительно показали как необходимость магнитостатических измерений при анализе магнитооптических свойств, так и то, что совместные измерения магнитостатических и магнитооптических свойств позволяют получить ценную информацию о магнитной микроструктуре. Изучалась также концентрационная зависимость магнитных свойств гранулированных сплавов. Было обнаружено, что намагниченность насыщения нелинейно зависит от концентрации магнитной компоненты. В частности, при уменьшении ее содержания до величины менее 30-40 процентов, полевая зависимость намагниченности становится парамагнитной. Для объяснения полученных зависимостей была предложена феноменологическая модель, основанная на вероятностном формировании размеров магнитных частиц в образце из нанокластеров. Для плотной упаковки, например, вероятность образования частицы, состоящей из N кластеров магнитного сплава, при концентрации магнитной компоненты с, определяется выражением n N!. Pn = cn (1- c)N -n = cn (1- c)N -n ( 5) N (N - n)!n! Здесь N=12 – максимальное число кластеров в частице (если рассматривать ее как плотную упаковку сферических кластеров), n - число магнитных кластеров в текущей группе. При этом магнитное поведение частиц предполагается различным –частицы, размер которых не превышает размера частиц, состоящих из N1 кластеров (N1 – некое фиксированное число, зависящее от структуры гранулированного сплава), будут суперпарамагнитными, а большие – будут обладать фиксированным магнитным моментом, ориентированным по внешнему полю. При этих предположениях полный приведенный магнитный момент образца М/Мs будет описываться выражениями:





M (H ) * = (x)Pn;

L(n+1) M n=S 1 n+1H (n +1)d0 IS ( 6) L* (x) = cth(y) - ; y = ; n+1 = ;....n = 1...N(n+1) y kT L* (x) = 1;...n = N1...(n+1) Здесь L* - функция Ланжевена, Н – магнитное поле, - магнитный момент кластера, d0- его диаметр. Результаты моделирования приведены на Рис. 2. Результаты исследования 1,Мs/MO 0,0,0,0,X 0,0 20 40 60 80 1Рис. 2. Зависимость приведенной намагниченности насыщения гранулированной системы Cox-CuO1-x от концентрации x ферромагнитной компоненты. Знаком * обозначены экспериментальные данные.

Пунктиром нарисовано приближение при условии аддитивности вклада кластеров Со. Сплошная кривая – расчет в рамках предложенной модели.

магнитных свойств гранулированных образцов, а также композитных образцов, содержащих магнитные включения с размерами, близкими к критическому размеру однодоменности, дали нам возможность реализовать метод магнитной гранулометрии, основанный на анализе петель гистерезиса таких образцов. Алгоритм основывался на различии формы петель гистерезиса суперпарамагнитных и однодоменных частиц, и их зависимости от размера частиц. Для реализации данного алгоритма была разработана программа, с помощью которой велась обработка экспериментальных данных. Для проверки модели полученные в результате работы программы размерные распределения сравнивались с распределениями, полученными в результате обработки электронномикроскопических фотографий. Мы получили хорошее совпадение вида распределений для образцов, содержащих наночастицы кобальта небольшой концентрации.

Проведенные по нашей инициативе нейтронографические исследования ряда композитных образцов в области перколяционного перехода позволили установить из характера кривых рассеяния, что в области электрического перколяционного перехода размер магнитных кластеров в несколько раз превышает характерные структурные размеры гранул Co и с увеличением концентрации металла это различие достигает 2-х порядков. Мы объясняем это возникновением обменного взаимодействия между гранулами Co в области электрической перколяции.

3322 H=1 H=6кЭ 1200 300 400 500 600 700 800 90010Температура, К б) синтез без магнитного в) синтез в поле 6 кЭ поля а) Рис. 3. Зависимость коэрцитивной силы (а) и морфологии ( б и в ) образцов наночастиц Со от температуры и условий синтеза (масштаб на фотографиях – 10 нм).

В третьем параграфе представлены результаты исследования свойств систем магнитных частиц, полученных в различных условиях и на различных носителях. Были изучены свойства систем частиц в поверхностно-активном веществе, полученных в шаровых мельницах, химическим восстановлением ферромагнитных металлов из различных соединений на различных носителях и при различных условиях. Полученные Коэрцитивная сила, Э результаты свидетельствуют о том, что объемные магнитные свойства ансамбля частиц существенно зависят не только от их размеров, но также от свойств среды, соприкасающейся с поверхностью частиц, и от условий закрепления связей этой среды с поверхностью. На Рис. 3 приведены результаты для частиц кобальта, приготовленных в различных условиях. Из графика видно, что не только температура синтеза влияет на параметры образца, но и наличие внешнего магнитного поля при синтезе значительно изменяет как магнитные свойства, так и морфологию образца (см. Рис. 3). Аналогичные данные о влияния температуры синтеза получены в случае частиц, приготовленных ИКпиролизом прекурсора на основе полиакрилонитрила и ферроцена.

В четвертом параграфе приводятся результаты исследования магнитостатических свойств двумерных и трехмерных магнитофотонных кристаллов и изложен запатентованный с участием автора метод изготовления таких структур. В конце главы приведены ее основные результаты.

Четвертая глава посвящена изложению особенностей магнитных свойств аморфных и нанокристаллических материалов. Аморфные металлические магнитные сплавы (АММС), представляющие собой яркий пример микронеоднородных систем (отсутствие дальнего структурного порядка), в последние несколько десятилетий широко используются в промышленности, поскольку обладают рядом уникальных особенностей, делающих их незаменимыми в технике и промышленности. Кроме того, систематические продолжающиеся исследования этих сплавов постоянно открывают новые возможности их применения. В настоящей главе рассмотрены результаты наших исследований 12111---1-1-1-1-2-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 4-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 5Н, Э Н, Э б) а) Рис. 4. Изменение перпендикулярной внешнему полю компоненты намагниченности в плоскости аморфной ленты при перемагничивании образца в направлении, близким к легкой оси анизотропии (а), и в направлении, близком к трудной оси анизотропии (б). Различные знаки этой компоненты соответствуют перемагничиванию различных магнитных фаз в образце.

магнитных свойств аморфных металлических магнитных сплавов, изготовленных в виде лент и, частично, проводов.

В первом параграфе описаны результаты исследования магнитных аморфных лент на основе кобальта. В образцах измерена намагниченность насыщения, выявлена перп перп M, отн.ед.

M, отн.ед.

анизотропия лент, определен характер анизотропии, установлена ориентация l легких осей анизотропии относительно оси ленты, измерена константа эффективной анизотропии, наблюдался гистерезис вращения магнитного момента, получены гистерезисные циклы перемагничивания при разных ориентациях внешнего магнитного поля H относительно оси легкого намагничивания l. В образцах магнитометрическими методами была выявлена двухфазная структура (см. Рис. 4) и предложена модель процессов перемагничивания таких образцов. В перемагничивающих полях близких по величине к значению коэрцитивной силы была обнаружена длительная релаксация магнитного момента. В частности для (CoFe)70(SiB)30 заметное изменение магнитного момента происходит в течение нескольких минут. Столь длительная релаксация, скорее всего, связана с взаимодействиями между ферромагнитными кластерами в окружении атомов аморфизаторов.

Во втором параграфе рассмотрено влияние дестабилизирующих факторов на свойства аморфных сплавов. Рассмотрено влияние гидрогенизации, низко- и высокотемпературного отжигов, а также криообработки. Полученные результаты указывают на то, что гидрогенизация сплавов влияет как на процессы их перемагничивания, так и на величину магнитной анизотропии в них. В аморфных металлических сплавах даже при температурах существенно ниже температур кристаллизации наблюдался вязко-хрупкий переход, носящий необратимый характер.

Следует отметить, что процессы охрупчивания существенно влияют не только на магнитные свойства (анизотропию, коэрцитивную силу, намагниченность), но и на электропроводность и механические свойства. При термоциклировании при низких температурах (менее 250ОС) наблюдается увеличение намагниченности насыщения и 0,2,Tc(a)~190oC г) Tc(б)~192oC б) 0,Tc(г)~195oC 1,в) 0,а) 1,а) б) г) 0,0,0,190 195 200 20,-50 0 50 100 150 2T, 0С T, 0С Рис. 5. Изменение магнитного момента аморфного Рис. 6. Изменение температуры Кюри аморфного сплава при термоциклировании в магнитном поле сплава при термоциклировании в магнитном поле 100 Э: а) – нагрев исходного образца, б) – 100 Э: а) – нагрев исходного образца, б) – охлаждение после первого нагрева, в) – второй охлаждение после первого нагрева, г) – охлаждение нагрев, г) – охлаждение после второго нагрева после второго нагрева S, m отн.ед.

S, m отн.ед.

необратимое смещение температуры Кюри (см. Рис. 5-6.). Следует отметить, что аналогичные изменения магнитных свойств (температуры Кюри и намагниченности насыщения) были обнаружены при термоциклировании образцов сплавов Ni2+x Mn1-xGa (сплавы с памятью формы, обладающие спонтанным магнитным моментом при комнатной температуре). В образцах этих сплавов было обнаружено, что при нестехиометрических составах намагниченность в поле обладает широким температурным гистерезисом, и ширина гистерезиса коррелирует с шириной мартенситаустенитного перехода, несмотря на то, что этот переход осуществляется при существенно более низких температурах. Нами было высказано предположение, что происходящие в аморфных сплавах изменения могут быть вызваны мартенситоподобным фазовым переходом при резком снижении температуры. Это предположение подтверждается также результатами исследований изменений других физических свойств, в том числе, структуры, магнитооптических спектров, спектров энергий активации, мессбауэровских спектров и др. Дальнейшая проверка была проведена с целью исследования воздействия такого вида обработки на магнитные свойства образцов Fe60.8Co20.2B14Si5, Fe76.8Ni1.2B13.2Si8.8, Fe78Cu1Nb4B3.5Si13.5, Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9, а также образцов Fe40Ni40 с различными аморфизаторами. Измерения проводились как статическим, так и динамическим методами. Для оценки изменений коэрцитивной силы была использована модель, основывающаяся на сопоставлении относительных объемов дефектных включений до и после обработки. После вычисления соответствующих значений было получено изменение коэрцитивной силы Нс ~ 7 – 12 %, в то время как в эксперименте получены значения от 4 до 22 %. Таким образом, рассмотренная модель удовлетворительно описывает наблюдаемые в эксперименте изменения коэрцитивной силы при криогенной обработке. Проведенные нейтронографические исследования также подтвердили наши результаты. Полученные с их помощью данные свидетельствуют, что в области пространственных размеров 0.5 2 атомная плотность для образцов после криообработки выше, а в области 2 4 ниже, чем для необработанного. Такое изменение, также как и в предыдущих случаях, указывает на увеличение атомной плотности в ближайших координационных сферах. Установлено, что перераспределение атомной плотности происходит, в основном, в области ~ 4, хотя небольшие изменения радиальной функции распределения наблюдаются до 12. Таким образом, криообработка оказывает сильное влияние на ближний порядок. Во всех образцах изменения были отмечены на расстояниях менее 8 12, причем основное изменение происходило на расстояниях до 4-5. Были также проведены исследования магнитных свойств микропроводов из аморфных сплавов. В отличие от аморфных лент аморфные микропровода обладают рядом дополнительных особенностей, связанных с технологией их изготовления. Аксиальная симметрия приводит к возникновению радиальных закалочных напряжений, которые могут существенно изменять доменную структуру микропровода, по сравнению с лентой. Еще в конце восьмидесятых годов прошлого века было показано, что в зависимости от вида магнитострикции материала микропроводов в них могут формироваться различные типы доменной структуры, получившие в то время условные названия «зонтичной» и «бамбукообразной». Кроме того, цилиндрическая симметрия микропровода приводит к тому, что его центральная часть (приосевая) имеет, как правило, доменную структуру отличную от доменной структуры внешней части микропровода, таким образом, в них формируются структуры «корн» - «сердечник» с особым распределением намагниченности. Наличие поверхностного слоя существенно изменяет как микромагнитную структуру, так и петли гистерезиса. Все эти особенности приводят к появлению значительных особенностей в процессах перемагничивания микропроводов, легко обнаружимых с помощью анизометра, описанного выше.

Нами была предложена модель доменной структуры микропроводов, основывающаяся на расчете остаточных напряжений в них. Предполагалось, что процесс изготовления происходил следующим образом: расплавленный провод опускался в среду, температура которой существенно ниже температуры плавления металла (например, 2000 Температура zz rr 1500 1000 500 -0 -02468 Расстояние от центра проволоки, мкм Рис. 7. Распределение температуры и соответствующих закалочных напряжений в микропроводе (рассчитанные данные).

закалка в жидком азоте). В нашей модели рассматривается самый простой способ охлаждения – в начальный момент времени в проводе однородное распределение температур, а края провода все время поддерживаются при постоянной температуре – Температура, град Напряжения, 10 Па температуре среды Тср. Это обычная задача теплопроводности с граничными условиями первого рода. Температурный фронт в тот момент времени, когда центр провода охладится до температуры плавления (отвердевания), показан на Рис. 7 (левая шкала).

Время охлаждения в нашей модели 10-3 сек, скорость охлаждения порядка 106 град/сек, что согласуется с реальными параметрами при получении аморфных материалов.

Полученное поле температур использовано для вычисления напряжений в первоначально ненапряженном проводе. В силу симметрии задачи в цилиндрической системе координат тензор напряжений имеет только диагональные компоненты, для которых были получены следующие выражения:

Rr E = {-1/ r2 (r) dr + rT (r) dr} rr rT R2 1- Rr E = {1/ r2 (r) dr + rT (r) dr} ( 7) rT R2 1- R E = {2 / R2 rT (r) dr -T (r)} zz 1- Согласно результатам расчета, остаточные напряжения имеют радиальную зависимость и порядок их величины составляет 108 Па (см. Рис. 7, правая шкала). Область <соответствует напряжениям растяжения, а >0 – напряжения сжатия. Полученные результаты были сопоставлены с экспериментальными данными как для проводов с положительной магнитострикцией, так и для проводов с отрицательной магнитострикцией. Данный подход в дальнейшем был развит в работах Усова Н.А., Борисова В.Т., Васкеса М. В конце главы приведены ее основные результаты.

В пятой главе обсуждаются вопросы связи магнитных и магнитоимпедансных свойств.

Эффект гигантского магнитоимпеданса (ГМИ) заключается в значительном изменении импеданса магнитного проводника при его намагничивании. Это классический эффект, связанный с тем, что глубина скин-слоя определяется магнитной проницаемостью образца. Для проволоки это циркулярная проницаемость, для пленки или ленты – поперечная. При приложении дополнительного постоянного магнитного поля и намагничивании образца изменяются все компоненты тензора магнитной проницаемости, глубина скин-слоя и, как следствие, импеданс. К настоящему времени в литературе имеются обзоры по различным аспектам проблемы сенсоров на ГМИ [12, 13]. Очевидно, что в первую очередь чувствительность ГМИ сенсора определяется магнитной мягкостью материала проводника и поперечной току проницаемостью. Так же важны форма и геометрические размеры образца. В данной главе приводятся результаты исследования магнитостатических свойств кристаллических, аморфных, нанокристаллических лент, однослойных и многослойных пленок и аморфных проволок для ГМИ сенсоров.

Основные задачи

магнитостатических измерений состояли в: поиске магнитномягких материалов с оптимальными для ГМИ-применений свойствами; выяснении влияния условий изготовления образцов (пленок, лент, проволок) на их магнитостатические свойства, а, как следствие, и на ГМИ параметры; исследовании доменной структуры и механизмов формирования поперечной магнитной анизотропии; исследовании роли геометрических размеров и формы образцов и их влияния на магнитные свойства.

Следует отметить, что данные исследования проводились с 1994 г в рамках ряда проектов, в том числе и проектов РФФИ и МНТЦ, измерено более 2000 образцов, и в настоящее время продолжаются исследовательские работы с различными новыми видами ГМИ, таких как нелинейный ГМИ, недиагональный ГМИ и т.д., а также внедрение ГМИ сенсоров в технику.

Исследовались три класса материалов - кристаллические (пермаллой, сендаст), аморфные (на основе Со и Fe) и нанокристаллические (Finemet) в виде однослойных пленок на различных подложках (стекло, сапфир, кварц, керамика) в виде дисков и полоcков (пленка с шириной 1-3 мм и длиной от 6 до 15 мм), а также двухслойные и многослойные тонкопленочные структуры. Было проведено исследование магнитостатических свойств пермаллоевых пленок, полученных в различных технологических режимах и показано, что соответствующим выбором режима напыления легко достигается следующие значения магнитных параметров: коэрцитивная сила Нс < 0.1 Э, коэффициент прямоугольности > 0.5. Все образцы из сендаста обладали большей, чем для пермаллоя, коэрцитивной силой и прямоугольностью петли гистерезиса, а также существенной анизотропией в плоскости пленки, наведенной в процессе напыления и слабо изменяющейся при высокотемпературном отжиге. Результаты измерений на аморфных пленках показали, что по магнитным параметрам удается получить образцы со свойствами, превышающими значения для пермаллоя (меньшая коэрцитивная сила при большей намагниченности). Однако наблюдается большой разброс значений магнитных параметров для разных образцов, приготовленных в одинаковых условиях, а также сильная зависимость магнитных параметров от условий напыления. Установлено, что факторами, влияющими на воспроизводимость результатов, оказываются: неоднородность образца, частичная кристаллизация в процессе напыления, изменение состава пленки по сравнению с мишенью, трудность выдержки температурного режима подложки в процессе изготовления образцов. Для нанокристаллических сплавов удалось достичь значений магнитных параметров, лучших, чем у аморфных сплавов и пермаллоя.

Нанокристаллическое состояние достигалось отжигом предварительно напыленных аморфных пленок при температурах в диапазоне 400-600°С. Следует отметить высокую чувствительность магнитных параметров к режиму отжига. Как правило, хорошие магнитные свойства достигались при температурах отжига, меньших, чем приводятся в литературе. Даже небольшой перегрев приводил к значительному повышению коэрцитивной силы (до 10 Э и более). Тем не менее, для этих сплавов хорошей воспроизводимости результатов, как и для аморфных сплавов, добиться не удалось.

Однако, по совокупности свойств нанокристаллические сплавы представляются наиболее перспективными, так как они обладают наряду с магнитномягкостью высоким электросопротивлением и низкой магнитострикцией. В процессе исследований было обнаружено, что магнитостатические свойства полосков существенно отличаются от свойств дисков, приготовленных в одном технологическом цикле. Оказалось также, что ширина полоска также влияет на магнитные свойства. Как правило, коэрцитивная сила полосков оказывается выше, чем у дисков. По-видимому, это связано с влиянием границ, в области которых возможно искажение структуры и образование дефектов. В образцах, приготовленных по масочной технологии, коэрцитивная сила оказалась выше, чем у 211--1-1-2-20 -10 0 10 Магнитное поле, Э Рис. 8. Обратная петля гистерезиса для пермаллоя образцов, сформированных методом фотолитографии, что подтверждает сделанный вывод. Поскольку для импедансных приложений требуются многослойные образцы, были исследованы двух- и трехслойные системы типа: ферромагнетик / немагнитный проводник / ферромагнетик, который впоследствии получил название ГМИ сэндвич и напоминает известный в спинтронике спин-вентильный сэндвич, ферромагнетик / немагнитный проводник. В качестве проводников использовались медные и алюминиевые слои с толщиной, сравнимой с толщиной магнитного слоя. В качестве материала Намагниченность, отн.

ед.

ферромагнитного слоя использовался пермаллой или аморфный материал. Магнитные параметры слоя, нанесенного на проводник, оказываются существенно хуже, чем при нанесении на подложку. Это приводит к появлению перетянутых петель гистерезиса, в отдельных случаях наблюдается обратный ход частных петель гистерезиса (см. Рис. 8).

Инверсный характер оказался характерным для частных циклов – при увеличении поля до нескольких сотен эрстед петля гистерезиса приобретает нормальный вид. Таким образом, можно утверждать, что в многослойных структурах формируется высококоэрцитивная магнитная фаза, связанная, скорее всего, с взаимодействиями на границах проводник/ферромагнетик. В процессе исследований было также установлено, что пленки на основе файнмета наиболее стабильны во времени и сохраняют свои свойства неизменными, по крайней мере, в течение года. При отработке технологии формирования слоев пермаллоя с малыми значениями коэрцитивной силы было показано, что состав и структура подложки (ситалл, стекло, окись кремния, кремний, алюминий) - слабо влияют на магнитостатические характеристики создаваемых пленок.

Во втором параграфе обсуждается связь магнитоимпедансных и магнитостатических свойств исследованных образцов. В конце главы приведены ее основные результаты.

Шестая глава посвящена анализу особенностей магнитных свойств тонких и многослойных пленок. Большинство сред для магнитной и магнитооптической записи информации являются магнитно-жесткими и характеризуются микронеоднородностями, связанными, в основном, с размерами кристаллических зерен, и неоднородностями по толщине пленок, обусловленными особенностями технологических процессов их изготовления. Более того, наличие как ферромагнитного, так и антиферромагнитного обмена в системах “редкая земля – переходный металл“ (РЗМ-ПМ) делает их и магнитнонеоднородными в наномасштабе.

В первом параграфе рассматриваются особенности перемагничивания пленок с перпендикулярной анизотропией GdTbCo. При малых отклонениях внешнего магнитного поля от перпендикулярного плоскости направления наблюдается переход от обычного вида петли нормальной составляющей к кривой, где уменьшение внешнего поля от 7.5 кЭ не изменяет нормальную составляющую вплоть до –2 кЭ (см. Рис. 9а, в), затем происходит увеличение проекции намагниченности на плоскость, которое заканчивается около –6 кЭ. При этом, соответственно, изменяются петли гистерезиса в направлении действующего поля (т.е. почти по нормали к плоскости) (Рис. 9б, г). Видно, что петли гистерезиса постепенно раскрываются, имея неправильный, инверсный вид. При 500 5=1'30" 4400 =1'30" 332211-1-1-2-200 -3-4-3-5Нperp, кЭ Нperp, кЭ -4-6-5-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 б) а) 5645=1'00" =1'00" 300 4200 3100 21-1-1-2-2-3-3-4Нperp, кЭ -4-5Нperp, кЭ -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 -5-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 в) г) Рис. 9. Зависимость компонент магнитного момента при перемагничивании пленки магнитным полем, приложенным перпендикулярно плоскости пленки (слева проекция магнитного момента, перпендикулярная полю, справа - параллельная внешнему магнитному поля).

уменьшении внешнего поля от максимального значения намагниченность становится равной нулю не при отрицательном (как обычно), а при H>0. В работе предложено феноменологическое объяснение наблюдаемого вида полевых зависимостей компонент магнитного момента.

Во втором параграфе рассмотрены магнитные свойства пленок Fe-Tb. Обнаружены особенности формирования осей анизотропии в пленках – при подавляющей роли перпендикулярной анизотропии имеется небольшая анизотропия в плоскости пленки.

Отличительной особенностью образцов является длительное время релаксации при перемагничивании в поле, близком к коэрцитивной силе. Установлено, что для некоторых составов изменение намагниченности происходит в течение десятков минут.

В третьем параграфе представлены результаты исследования магнитных свойств обменно-связанных многослойных структур Ni-Fe-FeMn-Co. Были получены данные о магнитной вязкости спин-вентильной структуры, которую также можно считать магнитно-жесткой в силу того, что обменная анизотропия в спин-вентильной структуре приводит к достаточно высоким значениям полей перемагничивания связанного обменной анизотропией слоя. Хотя спин-вентильная структура представляет собой сэндвич из двух ферромагнетиков с прослойкой из немагнитного металла, что внешне напоминает ГМИ сэндвич, рассмотренный в предыдущей главе, наличие обменной анизотропии приводит к кардинальным изменениям магнитостатических свойств – появляется асимметрия петли в parall perp М, отн.ед.

М, отн.ед.

perp М, отн.ед.

parall М, отн.ед.

15105-5-10-15-200 -100 0 100 2H, Э Рис. 10. Петля гистерезиса обменно-связанной многослойной структуры Со70А/Сu60A/NiFe50A/FeMn80A/Cu10A.

полях до нескольких сотен эрстед. Кроме того, обнаружено, что под действием импульсов механических напряжений в магнитных полях, близких к перемагничивающим, в образцах происходит значительное изменение намагниченности, сопровождающееся ее длительной релаксацией.

В четвертом параграфе обсуждаются результаты изучения магнитных свойств многослойной системы нанокомпозит – гидрогенизированный аморфный кремний. В этих структурах обнаружено немонотонное изменение намагниченности и коэрцитивной силы с изменением толщины полупроводникового слоя. При толщине 1.5 нм намагниченность образца достигает максимума, превышающего значение для сплошного материала ферромагнитной компоненты. В конце главы приведены ее основные результаты.

В седьмой главе представлены результаты исследования разбавленных магнитных полупроводников. Проблема ферромагнитного упорядочения в элементарных и оксидных полупроводниках является предметом активных исследований многочисленных научных коллективов и широкого обсуждения в современной научной литературе. До настоящего времени не существует однозначных представлений о природе и механизмах этого явления в обеих группах указанных материалов. Не найдены также решения, позволяющие организовать в таких полупроводниках состояние полностью бескластерного, собственного, ферромагнетизма, что совершенно необходимо для практических применений этих материалов в приборах спиновой электроники. Кроме того, для практического применения данных материалов существенным является не величина намагниченности насыщения, а значение остаточной намагниченности материала, пути повышения которой в ферромагнитных полупроводниках в литературе до настоящего времени не обсуждались. Основной фундаментальной проблемой, решение М, отн.ед которой представляет особый интерес, является нахождение условий, необходимых для обеспечения высокой степени поляризации спинов носителей заряда в ферромагнитном полупроводнике. Иными словами, должны быть найдены пути создания состояния собственного ферромагнитного упорядочения в полупроводниковом материале при отсутствии в нем кластеров магнитной примеси. При этом следует рассматривать как оксидные, так и элементарные полупроводники, легированные примесями переходных металлов.

TiO2:Co TiO2:Fe 0 2 4 6 Концентрация ФМ, % Рис. 11. Зависимость относительной остаточной Рис. 12. Концентрационная зависимость удельного намагниченности MO в нулевом поле пленок магнитного момента от содержания магнитной примеси TiO2:Co с различным содержанием Co от концентрации носителей заряда n: 1 – 8%, 2 – 4%Co.

В данной главе представлены результаты исследований магнитных и транспортных характеристик полупроводниковых материалов на основе кремния и оксида титана, легированных переходными металлами и обладающих ферромагнитным упорядочением при температурах выше комнатной. Указанные материалы были получены либо в виде пленок полупроводников, легированных 3d переходными металлами и изготовленных методом магнетронного распыления, либо в виде пластин кремния, имплантированного ионами марганца или кобальта.

В первом параграфе обсуждаются использованные для анализа образцов методики.

Исследование свойств материалов проводилось не только методами вибрационной магнитометрии, но также с помощью XRD, TEM, SIMS, фотоэлектронной и EXAFS спектроскопии, измерения сопротивления растекания и методами магнитооптики в различной геометрии эффекта Керра и рентгеновского магнитного кругового дихроизма.

Б Магнитный момент на атом, Часть указанных исследований выполнялась на синхротронных источниках в Уоррингтоне (Англия) и Гренобле (Франция).

Во втором параграфе обсуждаются магнитные свойства РМП на основе оксида титана. Было установлено, что ферромагнетизм при комнатной температуре в пленках TiO2:Co наблюдается только в ограниченном интервале концентраций носителей заряда в полупроводнике (см. Рис. 11). Обращает на себя внимание тот факт, что при уменьшении намагниченности минимальная концентрация, необходимая для появления магнитного момента, растет. Следует отметить, что магнитный момент, приходящийся на атом ФМ примеси, значительно увеличивается при малых концентрациях и значительно превышает ранее наблюдаемые в этих соединениях значения (см. Рис. 12). Скорее всего, это связано с поляризацией атомов кислорода, находящихся в кристаллической решетке.

В третьем параграфе представлены результаты исследования структуры и свойств кремния, имплантированного примесями переходных металлов с максимальной дозой 5*1016 см-2 и проявляющего ферромагнитное упорядочение при комнатной температуре.

Установлено, что Mn входит в положениях внедрения в решетку Si в количестве около 1% от общего содержания. Остальной Mn, как показывают данные XRD и TEM, входит в состав силицида Mn15Si26 с тетрагональной кристаллической решеткой, образуя микровключения размером 3-20 нм. Данные EXAFS также указывают на существование соединений MnSi с ближним порядком типа В20. Все 3 метода указывают на отсутствие включений металлического Mn. После постимплантационного отжига Mn проявляет электроактивность и амфотерное поведение, создавая 2 энергетических уровня в запрещенной зоне и компенсируя акцепторы в высокоомном кремнии и доноры – в низкоомном. Результаты XMCD показывают, что Mn в Si при комнатной температуре не несет магнитного момента. Кроме того, что мы не наблюдали магнитного момента на ионах марганца, мы обнаружили исчезновение намагниченности при высокотемпературном вакуумном отжиге. Поэтому по совокупности полученных результатов мы считаем, что причиной высокотемпературного ферромагнетизма в имплантированном Mn кремнии (в пределах исследованных доз примеси) является скорее наличие дефектов кристаллической структуры материала, а не обменное взаимодействие ионов марганца через дырочные носители.

В конце главы приведены ее основные результаты.

В заключении сформулированы основные результаты работы:

1. На основе разработанных методик магнитостатических измерений создан автоматизированный измерительный комплекс с чувствительностью по магнитному моменту до 10-6 Гс*см3, обеспечивающий исследование процессов перемагничивания в широком классе современных функциональных материалов, в том числе микро- и наноструктурированных, в магнитных полях до 10 кЭ.

2. Впервые магнитостатическим методом получены функции распределения магнитных частиц в магнитных лентах по ориентациям осей легкого намагничивания и по полям необратимого перемагничивания.

3. Впервые в аморфных микропроводах экспериментально подтверждено, что наведенное распределение направлений преимущественной ориентации намагниченности является циркулярным для сплавов с отрицательной магнитострикцией и радиальным для сплавов с положительной магнитострикцией. Впервые обнаружена зависимость магнитной структуры аморфной проволоки от ее длины.Обнаружено, что в спинвентильных структурах обменный сдвиг петли гистерезиса сопровождается существенной магнитной вязкостью в перемагничивающих полях, близких к коэрцитивным. Установлено изменение скорости релаксации намагниченности под действием волны упругих напряжений.Экспериментально обнаружена сильная зависимость магнитной вязкости от характера анизотропии в пленках с перпендикулярной анизотропией. Выявлена существенная зависимость магнитных свойств от способа и условий напыления пленок. Получена впервые наблюдаемая объемная инвертированная петля гистерезиса для параллельной полю составляющей намагниченности при перемагничивании в перпендикулярном плоскости образца поле, существование которой объяснено в рамках модели двух слабовзаимодействующих магнитных подрешеток.

6. Впервые методом ФМР при исследовании систем магнитных микрочастиц экспериментально обнаружено, что эффективная ось легкого намагничивания в игольчатых частицах CrO2 отклонена на 60° от длинной оси частицы. Впервые применен метод ЯМР для измерения полей взаимодействия магнитных частиц в ансамбле. Получено феноменологическое выражение для величины и неоднородности этих полей в области малых концентраций магнитных микрочастиц.

Экспериментально обнаружено повышение температуры фазового перехода I рода в порошке микрочастиц -Fe2O3 по сравнению с монокристаллами 7. Впервые обнаружено необратимое изменение свойств аморфных материалов при охлаждении с большой скоростью до азотных температур (криобработке), связанное с изменениями в структуре аморфных сплавов при низкотемпературном отжиге и криообработке. Предложена модель механизма структурной перестройки аморфных сплавов. Проведены комплексные исследования влияния температурной обработки на свойства аморфных сплавов.Показано, что в гранулированных сплавах в районе перколяционного перехода характерный размер магнитно-скоррелированных областей существенно превышает соответствующие размеры магнитных включений, предложена феноменологическая модель, объясняющая концентрационную зависимость намагниченности подобных сплавов и композитов.

9. Разработаны методы оценки чувствительности магнитных датчиков на основе ГМИ по результатам магнитостатических исследований. Предложены новые типы датчиков, в частности, на основе композитного микропровода - состоящего из немагнитного проводника, покрытого магнитномягким слоем. Установлено, что чувствительность датчиков на основе такого материала может на два порядка превышать чувствительность элементов на основе аморфного микропровода.

10. Обнаружено существование в тонких пленках и лентах магнитномягких материалов высококоэрцитивных фаз, приводящих к изменению процессов перемагничивания образцов, в частности к появлению перетянутых, многоступенчатых и инверсных петель гистерезиса, установлено, что в определенных условиях нормальная к полю составляющая намагниченности может неоднократно изменять знак при изменении напряженности магнитного поля. Предложена феноменологическая модель, объясняющая наблюдаемые результаты. Установлено, что ферромагнетизм при комнатной температуре в пленках TiO2:Me (Me=Co,Fe,V) наблюдается только в ограниченном интервале концентраций носителей заряда в полупроводнике.

Определены технологические параметры, определяющие магнитные свойства получаемых полупроводниковых материалов. Экспериментально обнаружено увеличение магнитного момента, приходящегося на атом ферромагнитной примеси, при уменьшении концентрации примеси.Экспериментально обнаружено влияние на процессы синтеза ферромагнитных наночастиц магнитного поля, изменяющего размеры и размерное распределение получаемых частиц. Разработана и реализована методика магнитной гранулометрии, применимая к системам наночастиц на основе кобальта.

Основные научные труды автора по теме диссертации:

Статьи в журналах 1. Перов Н.С. Устройство связи микро-ЭВМ "Электроника Д3-28" с цифровыми измерительными приборами// Приборы и техника эксперимента.–1983.–№4.–С.9497.

2. Володин О.Г., Перов Н.С. Цифровой генератор низкой частоты// Приборы и техника эксперимента.–1991.–№4.–С.108-112.

3. Gan’shina E.A., Granovsky A.B., Guschin V.S., Perov N.S., Radkovskaya A.A. Magnetic and magnetooptical properties of the (Fe30Co70)xAg1-x systems// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–1996.–V.160.–P.335-337.

4. Andreenko A.S., Verbetsky V.N., Nikitin S.A., Perov N.S., Salamova A.A., Skoursky Yu.A., Tristan N.V., Yakovlev V.I. The Hydriding effect on the magnetic properties of rare earth-cobalt amorphous alloys// International Journal of Hydrogen Energy.–1996.–V.21–N.11-12.–P.645-647.

5. Aнтонов А.С., Гадецкий С.Н., Грановский А.Б., Дьячков А.Л., Перов Н.С., Прокошин А.Ф., Усов Н.А., Лагарьков А.Н. Гигантский магнитоимпеданс в аморфных и нанокристаллических мультислоях// Физика металлов и металловедение.–1997.–T.6.–C.60-71.

6. Antonov A., Granovsky A., Lagarkov A., Paramonov V., Perov N., Usov N.

Furmanova T.A. The features of GMI effect in amorphous wires at microwawes// Physica A.–1997.–V.241.–P.420-424.

7. Antonov A., Granovsky A., Perov N., Usov N., Gadetsky S. High-frequency giant magneto-impedance in multilayerеd magnetic films// Physica A.–1997.–V.241.–P.414419.

8. Gan'shina E.A., Granovsky A.B., Guschin V.S., Perov N.S., Dieny B. Influence of the size and shape of magnetic particals on magnetooptical properties of (Co70 Fe30)xAg1-x granular alloys.// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–1997.–V.165.–P.320-322.

9. Gan'shina E.A., Guschin V.S., Kirov S., Perov N.S., Syr’ev N., Brouers F. Magnetic, magnetooptical properties and FMR in multilayer films (Ni81Fe19) 10/Ag t// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–1997.–V.165.–P.346-348.

10. Antonov A., Gadetskii S., Granovsky A., D’yachkov A.L., Paramonov V.P., Perov N., Prokoshin A.F., Usov N., Lagarkov A. Giant magnetoimpedance in amorphous and nanocrystalline multilayers// The Physics of Metals and Metallography.–1997.–V.83.– N.6.–P.612-618.

11. Zaichenko S.G., Kachalov V.M., Glezer A.M., Gan’shina E.A., Perov N.S., Sazonova S.N., Poperenko L.V. Ductile-brittle transition in amorphous metallic alloys// Material Science and Engineering A, Supplement Rapidly Quenched & Metastable Materials.– 1997.–P.364-367.

12. Zaichenko S.G., Perov N.S., Gan’shina E.A., Sazonova S.N., Zakharenko N.I., Kachalov V.M. New amorphous phase formation during amorphous state decay in soft magnetic amorphous alloys// Journal De Physique IV.–1998.–V.8.–P.59-62.

13. Perov N. Magnetic properties of the 3d-based metallic glasses at ductile-brittle transition/ M. Zakharenko, M. Babich, I. Yurgelevich, S. Zaichenko, N. Perov// Journal De Physique IV.–1998.–V.8.–P.99-102.

14. Перов Н.С. Эффект необратимого изменения структуры и физических свойств аморфных сплавов после низкотемпературных воздействий/ С.Г. Зайченко, А.М.

Глезер, Е.А. Ганьшина, Н.С. Перов, В.М. Качалов// Доклады Академии наук.–1999.– T.367.–№4.–C.478-480.

15. Perov N. Magnetic properties of Ni2+xMn1-xGa (shape memory alloy)/ N. Perov, A.

Vasil'ev, M. Matsumoto, T. Takagi, J. Tani// Journal of magnetic society of Japan.–1999.– V.23.–N.1-2.–P.626-627.

16. Perov N. Short amorphous micro-wires magnetic properties and structure/ N. Perov, A.

Radkovskaya, N. Usov, L. Zakharchenko// Journal of magnetic society of Japan.–1999.– V.23.–N.1-2.–P.628-630.

17. Perov N.S. Cooling treatment effect on soft magnetic amorphous alloys properties/ S.G. Zaichenko, N.S. Perov, E.A. Gan’shina, V.M. Kachalov, A.M. Glezer, E.V. Kim// Journal of magnetic society of Japan.–1999.–V.23.–N.1-2.–P.570-571.

18. Perov N. Magnetic properties of short amorphous micro-wires/ N. Perov, A.

Radkovskaya, A. Antonov, N. Usov, S.A. Baranov, V.S. Larin, A.V. Torkunov// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–1999.–V.196-197.–P.385-387.

19. Antonov A., Prokoshin A., Granovsky A., Perov N., Usov N. Magnetic Properties and Magneto-Impedance of Cold-Drawn Permalloy-Copper Composite Wires// IEEE Transaction on Magnetics.–1999.–V.35.–N.5.–P.3640-3642.

20. Perov N.S. Low-temperature irreversible structural relaxation of amorphous metallic alloys/ S.G. Zaichenko, N.S. Perov, A.M. Glezer, E.A. Gan’shina, V.M. Kachalov, M.

Calvo-Dalborg, U. Dalborg// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2000.– V.215-216.–P.297-299.

21. Perov N.S. Re-magnetization process in magnetically soft amorphous wire under the influence of magnetic field of alternating current/ N.A. Usov, A.S. Antonov, N.S. Perov// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2000.–V.215-216.–P.545-547.

22. Perov N.S. Post-processing and processing treatment and their effect on structure and properties of Finemet films/ M.V. Sedova, A.L. Dyachkov, T.A. Furmanova, N.S. Perov// Journal of Non-Crystalline Solids.–2001.–V.287.–N.1-3.–P.104-109.

23. Перов Н.С. Низкотемпературный T-эффект в аморфных сплавах./ А. М. Глезер, С. Г.

Зайченко, Н. С. Перов, Е. А. Ганьшина// Известия Академии Наук. Серия Физическая.– 2001.–Т.65.–№10.–C.1472-1477.

24. Perov N.S. SQUID microscope for Magnetic Structure Visualization in Magnetoimpedance Elements/ S.A. Gudoshnikov, P.E. Rudenchik, L.V. Matveets, O.V.

Snigirev, B.Ya. Liubimov, N.S. Perov, E.A. Gan’shina, A.S. Antonov, A.L. D’achkov, M.V. Sedova// IEEE Transactions on Applied Superconductivity.–2001.–V.11.–N.1.– P.223-225.

25. Perov N.S. The effect of hydrogen incorporation in the nanocrystalline iron particles on their magnetic properties/ A.A. Novakova, T.Yu. Kiseleva, O.V. Agladze, N.S. Perov, B.P. Tarasov// International Journal of Hydrogen Energy.–2001.–V.26.–P.503-505.

26. Novakova A.A., Agladze O.V., Kiseleva T.Yu., Tarasov B.P., Perov N.S. The grain boundary structure influence on the magnetic properties of nanocrystalline iron// Izvestiya Akademii Nauk. Ser. Fizicheskaya.–2001.–V.65.–N.7.–P.1016-1022.

27. Perov N. Mixtures of ferromagnetic and non-magnetic beads as a model of granular alloys:

magnetic properties and impedance/ A. Granovsky, N. Perov, O. Filippov, A. Rakhmanov, J.P. Clerc, P. Bares// Materials Science Forum.–2001.–V.373-376.–P.573.

28. Перов Н.С. Магнитооптические и магнитные свойства нанокомпозитов гранулированный кобальт - пористый кремний/ А.Н. Виноградов, Е.А. Ганьшина, В.С. Гущин, В.М. Демидович, Г.Б. Демидович, С.Н. Козлов, Н.С. Перов // Письма в ЖТФ.–2001.–T.27.–В.13.–С.84-89.

29. Perov N.S. Magnetostatic and magneto-optical properties of Co-based amorphous ribbons/ E.A. Gan'shina, C.G. Kim, C.O. Kim, M.Yu. Kochneva, N.S. Perov, P.M. Sheverdyaeva// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2002.–V.239.–P.484-486.

30. Perov N. The thermal and stress effect on GMI in amorphous wires/ A. Radkovskaya, A.A.

Rakhmanov, N. Perov, P. Sheverdyaeva, A.S. Antonov// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2002.–V.249.–P.113-116.

31. Perov N. The magnetic properties of magnetic nanoparticles produced by microwave flash synthesis of ferrous alcoholic solutions/ J. C. Niepce, D. Stuerga, T. Caillot, J.P. Clerc, A.

Granovsky, M. Inoue, N. Perov, G. Pouroy, A. Radkovskaya// IEEE Transaction on Magnetics.–2002.–V.38.–P.2622-2624.

32. Perov N.S. Depth profiles of magnetic anisotropy in annealed Co-based amorphous ribbons/ E.A. Gan'shina, N.S. Perov, M.Yu. Kochneva, P.M. Sheverdyaeva, C.G. Kim, C.O. Kim// Journal of Applied Physics.–2002.–V.91.–N.10.–8438-8440.

33. Ryzhikov I.A., Alekseeva L.A., Djachkov A.L., Maklakov S.A., Sedova M.V., Furmanova T.A., Perov N.S. Low temperature dependence of HF-magnetic properties of soft nanostructured films// Microscopy and Microanalysis.–2002.–V.8 (SUPPL. 2).–P.13721373.

34. Perov N.S. Nonlinear magnetoimpedance effect in soft magnetic amorphous wires extracted from melt/ A.S. Antonov, N.A. Buznikov, A.B. Granovsky, N.S. Perov, A.F.

Prokoshin, A.A. Rakhmanov, A.L. Rakhmanov// Sensors and Actuators.–2003.–V.106.– P.208-211.

35. Perov N. The temperature dependence of the magneto-impedance effect in the Co-based amorphous wires/ A.A. Rakhmanov, N. Perov, P. Sheverdyaeva, A. Granovsky, A.S.

Antonov // Sensors and Actuators.–2003.–V.106.–P.240-242.

36. Perov N.S. Weak magnetic field annealing effect on magneto-optical and magnetostatic properties of Co-based amorphous ribbons/ E.A. Gan'shina, N.S. Perov, M.Yu. Kochneva, P.M. Sheverdyaeva, C.G. Kim, C.O. Kim.// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2003.–V.254-255.–P.428-430.

37. Perov N. Magnetostatic Properties of Thin Fe films/ A. Radkovskaya, N. Perov, A. Sivov, A. Getman, N. Sudarikova// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2003.–V.258259.–P.57-60.

38. Perov N.S., Sudarikova N.Yu., Bagrets A.A. The magnetic properties of the systems of the ultra-fine particles// Journal on Magnetics. (Korean Magnetic Society).–2003.–V.8.–N.1.– P.7-12.

39. Перов Н.С. О природе ферромагнетизма в полупроводниковом оксиде TiO2-:Co/ Л.А.Балагуров, С.О.Климонский, С.П.Кобелева, А.Ф.Орлов, Н.С.Перов, Д.Г.Яркин// Письма в ЖЭТФ.–2004.–T.79.–№2.–С.111-112.

40. Перов Н.С. Частотный спектр напряжения, снимаемого с аморфной микропроволоки при ее перемагничивании высокочастотным магнитным полем/ Н.А. Бузников, А.С.

Антонов, А.А. Рахманов,А.Б. Грановский, М.А. Карташов, Н.С. Перов// Письма в ЖТФ.–2004.–Т.30.–№4.–С.87-94.

41. Перов Н.С. Особенности эффекта Холла в двухслойных пленках Cr/Co/ Б.А.Аронзон, А.Б.Грановский, С.Н.Николаев, Д.Ю.Ковалев, Н.С.Перов, В.В.Рыльков// Физика твердого тела.–2004.–Т.46.–№8.–С.1441-1445.

42. Perov N. Investigation of the co particle size distribution in ensemble, produced by reduction from Co oxide/ N. Sudarikova, N. Perov, A. Bagrets, A. Lermontov, G. Pankina, P. Chernavskii// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2004.–V.272-276P2.– P.1565-1567.

43. Perov N. The peculiarity of static and dynamic properties of iron films/ A. Getman, A.

Sivov, N. Perov, I.T. Iakubov, K.N. Rozanov, I.A. Ryjikov, S.N. Starostenko// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2004.–V.272-276S.–P.E909-E910.

44. Perov N. Investigations of the magnetic field effect on electrochemical processes/ N.

Perov, P. Sheverdyaeva, M. Inoue// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.– 2004.–V.272-276P3.–P.2448-2449.

45. Perov N. Structural relaxation of amorphous metallic alloys at low temperature/ M.E.

Dokukin, N.S. Perov, A.I. Beskrovnyi, E.B. Dokukin// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2004.–V.272-276S.–P.E1151-E1152.

46. Perov N.S. Magnetization reversal of Co-based amorphous wires induced by longitudinal AC magnetic field/ N.S. Perov, A.S. Antonov, N.A. Buznikov, A.B. Granovsky, I.T.

Iakubov, M.A. Kartashov, A.A. Rakhmanov// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2004.–V.272-276P3.–P.1868-1870.

47. Perov N.S. The elastic waves in amorphous ribbon exited by low frequency local magnetic field/ E.V. Pan’kova, G.A. Semyannikov, A.B. Khvatov, N.S. Perov// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2004.–272-276P3.–P.2079-2080.

48. Dokukin E.B., Dokukin M.E., Perov N.S., Chong-Oh Kim, CheolGi Kim. Neutron Scattering Investigation Of Co- And Fe-Based Amorphous Alloys// Physica Status solidy (b).–2004.–V.241.–N.7.–P.1689-1692.

49. Dokukin M.E., Perov N.S., Chong-Oh Kim, CheolGi Kim. The cryogenic treatment effect on the magnetoimpedance properties of the Co- and Fe-based amorphous ribbons// Physica Status Solidi (A) Applied Research.–2004.–V.201.–N.8.–P.1988-1991.

50. Перов Н.С. Свойства структур на основе GaAs, легированного Mn из лазерной плазмы в процессе МОС-гибридной эпитаксии/ Ю.В. Васильева, Ю.Н. Данилов, Ант.А. Ершов, Б.Н.Звонков, Е.А. Ускова, А.Б. Давыдов, Б.А. Аронзон, С.В. Гуденко, В.В.Рыльков, А.Б. Грановский, Е.А. Ганьшина, Н.С.Перов, А.Н. Виноградов// Физика и техника полупроводников.–2005.–T.39.–№1.–C.87-91.

51. Perov N.S. Changes in the short-range order and magnetic properties of the amorphous magnetic metal alloy Fe78Cu1Nb4B3.5Si13.5 following cryogenic treatment/ M.E. Dokukin, N.S. Perov, E.B. Dokukin, A.I. Beskrovnyi, S.G. Zaichenko // Physica B: Condensed Matter.–2005.–V.368.–N.1-4.–P.267-272.

52. Перов Н.С. Граничные условия возникновения ферромагнитной фазы при осаждении пленок Ti1-xCoxO2- / Л.А.Балагуров, Е.А.Ганьшина, С.О.Климонский, С.П.Кобелева, А.Ф.Орлов, Н.С.Перов, Д.Г.Яркин// Кристаллография.–2005.–T.50.– №8.–C.740-743.

53. Перов Н.С. Модифицирование опаловой матрицы включениями на основе железа/ А.Н.Захаров, Е.А.Ганьшина, Н.С.Перов, Н.И.Юрасов, А.Ю.Шевченко// Неорганические материалы.–2005.–T.41.–№11.–С.1343-1347.

54. Perov N.S. Magnetic Properties of the Pseudobinary Systems Nd(Fe1-xMex)2 (Me=Co, Ni)/ А.S.Ilyushin, N.S.Perov, P.M.Sheverdyaeva, B.N.Shvilkin, I.V.Spajakin, A.V.Tsvyaschenko// The Physics of Metals and Metallography (Fizika metallov i metallovedenie).–2005.–V.100 (Suppl.1).–P.S33-S35.

55. Perov N.S. The Cryogenic Treatment Influence on the Giant Magnetic Impedance of the Amorphous Alloy/ M. E. Dokukin, N. S. Perov, Chong-Oh Kim, CheolGi Kim// The Physics of Metals and Metallography (Fizika metallov I metallovedenie).–2005.– V.100 (Suppl.1).–P.S30-S32.

56. Перов Н.С. Влияние низкотемпературной обработки на термомагнитное поведение аморфных сплавов на основе железа и кобальта/ С.Г. Зайченко, Н.И. Захаренко, А.М. Глезер, Н.С. Перов// Вестник МГУ.–2006.–№5.–C.44-47.

57. Perov N.S. Transport and magnetic properties of Mn- and Mg-implanted GaAs layers/ V.A. Kulbachinskii, R.A. Lunin, P.V. Gurin, N.S. Perov, P.M. Sheverdyaeva and Yu.A.

Danilov// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2006.–V.300.–P.e20-e23.

58. Zakharov A.N., Mayorova A.F., Mudretsova S.N., Perov N.S. Iron inclusion phases of ferromagnetic order within a photonic crystal based on SiO2// Mendeleev Communications.–2006.–V.2.–P.86-87.

59. Perov N.S. Impact of vacuum thermal treatments on the structure and magnetic properties of titanium oxide films doped with Co/ L.A. Balagurov, S.O. Klimonsky, S.P. Kobeleva, A.S. Konstantinova, A.F. Orlov, N.S. Perov, A. Sapelkin and D.G. Yarkin// Journal of Physics Condensed Matter.–2006.–V.18.–N.48.–P.10999-11005.

60. Перов Н.С. Кинетика низкотемпературного окисления наночастиц кобальта на углеродном носителе/ П. А. Чернавский, Г. В. Панкина, А. П. Чернявский, Н. В.

Песков, П. В. Афанасьев, Н. С. Перов, В. А. Теннов, В. В. Лунин // Журнал физической химии.–2006.–T.80.–№9.–C.1664-1670.

61. Perov N.S. Changes of magnetoelastic waves in amorphous ribbons under external: effects/ N.S.Perov, E.V. Pan’kova, G.S.Kuznetsov, V.V.Rodionov, M.Inoue // Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2007.–V.310 (Suppl. 2 Part 3).–P.2633-2635.

62. Perov N.S. Dynamic magnetic charges of domain walls and their influence on microwire magnetoimpedance/ V. Samsonova, A. Antonov, I. Iakubov, A. Nastasjuk, N. Perov, A.

Rakhmanov// Journal of Non-crystalline Solid.–2007.–V.353.–P.938-940.

63. Perov N.S. Effect of heat treatment on transport and magnetic properties of Co-based amorphous alloys/ P.M. Sheverdyaeva, V.N. Prudnikov, N.S. Perov, A.S. Konstantinova, A.E. Yelsukova, C.G. Kim and A.B. Granovsky// Journal of Non-crystalline Solid.–2007.– V.353.–P.869-871.

64. Perov N. Magnetostatic properties of amorphous and nanostructured Fe73.5Si13.5B9Cu1Nbwires/ N. Perov, A. Dokukina, A. Konstantinova, J.D. Santos, M.L. Snchez, P. Gorra and B. Hernando// Journal of Non-crystalline Solid.–2007.–V.353.–P.911-913.

65. Perov N.S. Ferromagnetism of 3-D transition metals solid solutions in titanium oxides/ L.A. Balagurov, S.O. Klimonsky, S.P. Kobeleva, A.S. Konstantinova, A.F. Orlov, N.S.

Perov, A. Sapelkin and D.G. Yarkin// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.– 2007.–V.310 (Suppl. 2 Part 3).–P.e714-e766. Perov N.S. Dilute magnetic semiconductor (In,Mn)Sb: Transport and magnetic properties/ V.A. Ivanov, O.N. Pashkova, V.P. Sanygin, P.M. Sheverdyaeva, V.N. Prudnikov, N.S.

Perov and A.G. Padalko// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2007.–V.3(Suppl. 2 Part 3).–P.2132-2134.

67. Perov N.S. Fe–N films: Morphology, static and dynamic magnetic properties/ A.N.

Lagarkov, I.T. Iakubov, I.A. Ryzhikov, K.N. Rozanov, N.S. Perov, E.P. Elsukov, S.A.

Maklakov, A.V. Osipov, M.V. Sedova, A.M. Getman, A.L.Ulyanov// Physica B:

Condensed Matter.–2007.–V.394.–N.2.–P.159-162.

68. Перов Н.С. Ферромагнетизм кремния, имплантированного Mn: намагниченность и магнито-оптический эффект Фарадея/ А.Б. Грановский, Ю.П.Сухоруков, А.Ф.

Орлов, Н.С. Перов, А.В.Королев, Е.А. Ганьшина, В.И.Зиненко, Ю.А. Агафонов,, В.В.Сарайкин, А.В.Телегин, Д.Г. Яркин// Письма в ЖЭТФ.–2007.–T.85.–№7.–C.414417.

69. Перов Н.С. Изменение магнитных свойств гранулированных пленок на основе Со при перколяционном переходе/ М.Е.Докукин, Н.С.Перов, Е.Б.Докукин, А.Х.Исламов, А.И.Куклин, Ю.Е.Калинин, А.В.Ситников// Известия РАН, серия Физическая.–2007.–Т.71.–№11.–P.1643-1644.

70. Перов Н.С. Гигантские магнитные моменты в оксидных ферромагнитных полупроводниках/ А. Ф. Орлов, Н. С. Перов, Л. А. Балагуров, А. С. Константинова, Д. Г. Яркин// Письма в ЖЭТФ.–2007.–T.86.–№5.–С.405-407.

71. Перов Н.С. Особенности ферромагнитного резонанса в многослойных пленках CoFeZr-Si/ С.А.Вызулин, Е.В.Лебедева, А.В.Максимочкина, Н.С.Перов, Н.Е.Сырьев, И.Т.Трофименко// Известия РАН, серия Физическая.–2007.–Т.71.–№5.– С.697-700.

72. Шефтель Е.Н., Банных О.А., Усманова Г.Ш., Кесарева П.К., Утицких С.И., Перов Н.С. Влияние условий магнетронного напыления на структуру и магнитные свойства пленок FeZrN// Металлы.–2007.–Т.5.–С.60-68.

73. Перов Н.С. Критерии вязко-хрупкого перехода и кристаллизации аморфных металлических сплавов/ С.Г. Зайченко, Н.С. Перов, В.М. Качалов// Деформация и разрушение материалов.–2007.–Т.6.–С.32-36.

74. Перов Н.С. Структура и магнитные свойства металл-углеродных нанокомпозитов на основе ИК-пиролизованного полиакрилонитрила и Fe / К.А. Багдасарова, Л.М.Земцов, Г.П.Карпачева, Н.С.Перов, А.В.Максимочкина, Э.Л.Дзидзигури, Е.Н.Сидорова// Физика твердого тела.–2008.–Т.50.–№4.–С.718-722.

75. Orlov A.F., Balagurov L.A., Konstantinova A.S., Perov N.S., Yarkin D.G. Giant magnetic moments in dilute magnetic semiconductors// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2008.–V.320.–N.6.–P.895-897.

76. Perov N. Thermal Annealing Dependence of High-Frequency Magnetoimpedance in Amorphous and Nanocrystalline FeSiBCuNb Ribbons/ B. Hernando, V. M. Prida, M. L.

Sanchez, J. Olivera, C. Garcia, J. D. Santos, P. Alvarez, J. L. Snchez Ll., and N. Perov// Journal of Nanoscience and Nanotechnology.–2008.–V.8.–N.6.–P.2873–2882.

77. Зайченко С.Г., Качалов В.М., Перов Н.С. Анализ эксплуатации трансформаторов средней и большой мощности с сердечниками из аморфных сплавов// Журнал функциональных материалов.–2008.–T.2.–№5.–C.174-180.

78. Грановский А.Б., Докукин М.Е., Мигунов В.Е., Перов Н.С., Винаи Ф., Куассон М., Иноуэ М. Ферромагнетизм при комнатной температуре в оксидном полупроводнике с примесью висмута// Журнал функциональных материалов.–2008.–T.2.–№3.–P.102106.

79. Stepanov, G.V., Borin, D.Yu., Raikher, Yu.L., Melenev, P.V., Perov, N.S. Motion of ferroparticles inside the polymeric matrix in magnetoactive elastomers// Journal of Physics Condensed Matter.–2008.–V.20.–N.20.–204121.

80. Шефтель Е.Н., Кесарева П.К., Усманова Г.Ш., Утицких С.И., Перов Н.С., Инуе Е.М., Фуджикава Р. Влияние условий магнетронного напыления и последующего отжига на структуру и магнитные свойства пленок Fe97 - xZr3Nx// Физика металлов и металловедение.–2008.–Т.106.–№1.–С.45-53.

81. Zakharov, A.N., Mayorova, A.F., Perov, N.S. Peculiarities of polythermic decomposition of iron, cobalt and nickel oxalates within pores of photonic crystals based on SiO2 in atmosphere with oxygen lack// Journal of Thermal Analysis and Calorimetry.–2008.–V.92.– N.3.–P.747-750.

82. Елсукова А.Е., Перов Н.С., Прудников В.Н., Грановский А.Б., Аржников А.К., Елсуков Е.П., Воронина Е.В., Печина Е.А. Магнитосопротивление и эффект Холла упорядоченных сплавов Fe100-xAlx (25<35 at.%)// Физика твердого тела.–2008.–T.50.– №6.–C.1028-1032.

83. Perov N.S. Formation of Co Nanoparticles in the Process of Thermal Decomposition of the Cobalt Complex with Hexamethylenetetramine (NO3)2Co(H2O)6(HMTA)2·4(H2O)/ P.A.

Chernavskii, P.V. Afanas’ev, G.V. Pankina, N.S. Perov// Russian Journal of Physical Chemistry A.–2008.–V.82.–N.13.–P.2176–2181.

84. Орлов А.Ф., Агафонов Ю.А., Балагуров Л.А., Бублик В.Т., Зиненко В.И., Перов Н.С., Сарайкин В.В., Щербачев К.Д. Исследование структурных характеристик ферромагнитного Si, имплантированного Mn// Кристаллография.–2008.–T.53.–№5.– С.843-846.

85. Перов Н.С. Усиление магнитооптического отклика в многослойной системе нанокомпозит- гидрогенизированный аморфный кремний/ Е.А. Ганьшина, Н.С.Перов, С.Пхогхирун, В.Е.Мигунов, Ю.Е.Калинин, А.В. Ситников// Известия РАН, серия Физическая.–2008.–Т.72.–№10.–С.1455-1457.

86. Perov N.S. Magneto-optical spectroscopy of diluted magnetic oxides TiO2-: Co/ E.A.

Gan'shina, A.B. Granovsky, A.F. Orlov, N.S. Perov, M.V. Vashuk// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2009.–V.321.–N.7.–P.723-725.

87. Perov N.S. High-temperature ferromagnetism in laser-deposited layers of silicon and germanium doped with manganese or iron impurities/ E.S. Demidov, B.A. Aronzon, S.N.

Gusev, V.V. Karzanov, A.S. Lagutin, V.P. Lesnikov, S.A. Levchuk, S.N. Nikolaev, N.S.

Perov, V.V. Podolskii, V.V. Rylkov, M.V. Sapozhnikov, A.V. Lashkul// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–2009.–V.321.–N.7.–P.690-694.

88. Perov N.S. Effects of Heat Treatment Conditions on Magnetic Properties and Structural Features of Nanocrystalline Fe79Zr10N11 Films/ E.N. Sheftel, R.S. Iskhakov, S.V.

Komogortsev, P.K. Sidorenko, N.S. Perov// Solid State Phenomena (Magnetism and magnetic materials).–2009.–V.152-153.–P.70-74.

89. Perov N.S. Magnetic Characterization of Fischer-Tropsch Catalysts/ P.A. Chernavskii, J.A. Dalmon, N.S. Perov and A.Y. Khodakov// Oil & Gas Science and Technology – Rev.

IFP.–2009.–V.64.–N.1.–P.25-48.

90. Chernavskii, P.A., Zaikovskii, V.I., Pankina, G.V., Perov, N.S., Turakulova, A.O., The effect of a magnetic field on the thermal destruction of cobalt formate// Russian Journal of Physical Chemistry A.–2009.–V.83.–N.3.–P.499-502.

Патенты 1. Захаров А.Н., Майорова А.Ф., Перов Н.С. «Способ модификации фотонного кристалла на основе SiO2 включениями с ферромагнитным порядком»// Патент Российской Федерации №2296100 к изобретению по заявке 2005135009/28 от 14.11.202. Зайченко С.Г., Глезер А.М., Перов Н.С., Ганьшина Е.А. Качалов В.М. «Способ обработки изделий из магнитномягких аморфных сплавов»// Патент Российской Федерации № 2154869 от 20.08.2000.

Труды конференций и статьи в сборниках 1. Шпиньков Н.И., Перов Н.С., Хорхорин А.В. Ядерный магнитный резонанс в гетерогенной среде// В сб. «Радиоспектроскопия. Материалы всесоюзного симпозиума по магнитному резонансу».–Пермь.–1980.–С.164-169.

2. Шпиньков Н.И., Перов Н.С. Автоматическое измерение магнитных характеристик гетерогенных тонких пленок// В сб. «Доклады V Всесоюзного симпозиума по модульным информационно-вычислительным системам».–Кишинев.–1985.–C.148150.

3. Шпиньков Н.И., Перов Н.С. Автоматический измерительный комплекс на базе мини-ЭВМ ""Электроника Д3-28"", сопряженный с вибрационным анизометром// В сб. «Обработка физической информации. Доклады III Всесоюзного семинара по обработке физической информации».–Ереван.–1985.–С.100-102.

4. Ганьшина Е.А., Перов Н.С., Шпиньков Н.И. Создание комплекса автоматизированных установок для исследования магнитных материалов// В сб.

«Современные технологии в автоматизированных системах научных исследований, обучении и управлении» /под ред. В.А.Садовничего/ Москва: МГУ.–1990.–С.117120.

5. Perov N.S., Radkovskaya A.A. Magnetic viscosity in Fe100-xTbx(x=18,26) thing films with perpendicular anisotropy// Proceedings of International Symposium on non linear electromagnetic systems. UK: Elsevier.–1996.–P.624-628.

6. Перов Н.С., Радковская А.А., Котельникова О.А., Шпиньков Н.И. Вибрационный анизометр// Задача спецпрактикума кафедры магнетизма» Москва: МГУ.–1996.–34с.

7. Antonov A.S., Granovsky A.B., Dykhne A.M., Lagarkov A.N., Perov N.S., Usov N.A.

Giant magneto-impedance in thin film structures// Proceeding of the Russian-Japanese joint seminar “The Physics and Modeling of Intelligent Materials and their application” (PMIMA).–Moscow.–1996.–P.62-68.

8. Perov N.S., Radkovskaya A.A., Usov N.A., Zakharchenko L.S. The peculiarities of magnetostatic behavior of amorphous wires// Proceeding of the Russian-Japanese joint seminar “The Physics and Modeling of Intelligent Materials and their application” (PMIMA).–Moscow.–1996.–P.90-97.

9. Zaichenko S.G., Kachalov V.M., Glezer A.M., Gan’shina E.A., Perov N.S., Kim E.V., Sazonova S.N. The thermal treatment effect on physical properties of amorphous metallic alloys// Proceeding of the Russian-Japanese joint seminar“The Physics and Modeling of Intelligent Materials and their application” (PMIMA).–Moscow.–1996.–P.154-161.

10. Perov N.S. Phase Transformation of Ni2+xMn1-xGa/ Minoru Matsumoto, Toshiyuki Takagi, Junji Tani, Alexander N. Vasil'ev and Nikolai S. Perov // Proceedings of the Japan-France Seminar on Intelligent Materials and Structures.–Sendai, Japan.–1997.–P.247-250.

11. Perov N.S. New metastable state in soft magnetic amorphous alloys after low-temperature influence: experimental and theoretical consideration/ S.G.Zaichenko, N.S.Perov, A.M.Glezer, E.A.Gan’shina, V.M.Kachalov, M.Calvo-Dalborg, and U.Dalborg // Proceedings of Moscow International Symposium on magnetism (MISM'99).–Moscow:

MSU.–1999.–P.324-326.

12. Zaichenko S.G., Glezer A.M., Perov N.S., Gan'shina E.A., Kachalov V.M. The improvment of amorphous metallic alloys properties after low-temperature treatment:

Theory and experiments// Proceedings of the Coil Winding, Insulations&Electrical manufacturing international conference and exhibition.–Berlin, Germany.–2000.–P.160.

13. Perov N., Radkovskaya A. A vibrating Sample Anisometer// Proceeding of 1&Dimensional Magnetic Measurements and testing.–Austria, Bad-Gastain: Vienna Magnetic Group report.–2001.–P.104-108.

14. Perov N. Depth profiles of magnetic anisotropy in annealed Co-based amorphous ribbon/ E.Gan’shina, N.Perov, M.Kochneva, P.Sheverdyaeva, C.G.Kim, C.O.Kim, // Proceeding of TUT International Workshop on Novel Electromagnetic Functions of Nano-scaled Materials.– Toyohashi, Japan.–2003.–P.55-60.

15. Perov N.S. The influence of low-temperature treatment parameters and amorphous metallic alloy composition on the Curie and crystallization temperatures/ S.G.Zaichenko, M.I.Zakharenko, N.S.Perov //” Proceedings of Moscow International Symposium on magnetism.–Moscow, Russia.–2005.–P.244-248.

16. Перов Н.С. Дисковый импедансный датчик магнитного поля с циркулярным распределением тока/ Н.С.Перов, А.А.Радковская, Э.В.Панькова, А.А.Рахманов// Труды международной научно-практической конференции «Материалы для пассивных радиоэлектронных компонентов».–Пенза.–2005.–C.282-285.

17. Перов Н.С. Новые магнитные материалы на основе ИК-пиролизованного полиакрилонитрила и гадолиния/ К.А.Багдасарова, Л.М. Земцов, Г.П. Карпачева, Д.Г. Муратов, А.Е.Елсукова, Н.С.Перов // Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.– 2005.–C.1091-1093.

18. Перов Н.С. Металл-углеродные нанокомпозиты на основе Со и ИК– пиролизованного полиакрилонитрила/ К.А.Багдасарова, Л.М. Земцов, Г.П.

Карпачева, Д.Г. Муратов, А.Е.Докукина, А.В.Максимочкина, Н.С.Перов // Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.1094-1096.

19. Перов Н.С. Изменение магнитных свойств гранулированных пленок на основе Co при перколяционном переходе/ М.Е. Докукин, Н.С. Перов, Е.Б. Докукин, А.Х.

Исламов, А.И. Куклин, Ю.Е. Калинин, А.В. Ситников // Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.352-353.

20. Перов Н.С. Моделирование транспортных свойств неоднородных магнитных сред/ А.А. Сумин, М.Е. Докукин, Е.А. Грачёв, Н.С. Перов // Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.543-544.

21. Зайченко С.Г., Перов Н.С. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния низкотемпературной обработки и последующего высокотемпературного отжига на изменение гистерезисного цикла аморфных сплавов типа finemet// Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.1088-1090.

22. Перов Н.С. Магнитные и магнитотранспортные свойства разбавленных магнитных полупроводников (In,Mn)Sb/ П.М.Шевердяева, В.Н.Прудников, М.В.Прудникова, Н.С.Перов, О.Н.Пашкова, В.П.Саныгин, А.Г.Падалко, В.А.Иванов// Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.899-900.

23. Перов Н.С. Cтруктурные особенности пленок полупроводниковых оксидов титана с примесями 3-d переходных металлов/ Л.А.Балагуров, С.О.Климонский, С.П.Кобелева, А.Ф.Орлов, Н.С.Перов, М.Е.Докукин, А.С.Константинова, П.М.Шевердяева, М.В.Вашук, Е.А.Ганьшина, Е.А.Петрова, Д.Г.Яркин, A.Sapelkin // Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.790-791.

Перов Н.С. Регулирование магнитного заполнения макропор фотонного кристалла 24.

на основе SiO2/ Н.С.Перов, Е.А.Ганьшина, А.Н.Захаров, А.Ф.Майорова// Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.1019-1021.

25. Перов Н.С. Влияние магнитного поля при синтезе наночастиц кобальта на их свойства/ П.А.Чернавский, Г.В. Панкина, А.В.Максимочкина, В.А.Теннов, M.Farle, P.Afanasiev, Н.С. Перов // Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.858-859.

26. Перов Н.С. Ферромагнитные полупроводники на основе оксидов титана с 3-d переходными металлами/ Л.А.Балагуров, Е.А.Ганьшина, А.Ф.Орлов, Н.С.Перов, Д.Г.Яркин, A.Sapelkin// Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.580.

27. Перов Н.С. Влияние технологии изготовления нанокомпозитов Cox(LiNbO3)100-x на их магнитные свойства/ Т.И.Багмут, С.А.Вызулин, Е.А.Ганьшина, Е.В.Лебедева, С.В.Недух, Н.С.Перов, Н.Е.Сырьев, С.Пхонгхирун// Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.318-320.

28. Вызулин С.А., Перов Н.С., Сырьев Н.Е. Особенности ферромагнитного резонанса в композитных наноструктурных пленках Cox(LiNbO3)100-x// Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.354-356.

29. Рахманов А.А., Самсонова В.В., Антонов А.С., Перов Н.С. Особенности магнитных и магнитоимпедансных свойств аморфных микропроводов в стеклянной оболочке на основе железа// Сборник трудов ХХ международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники».–Москва.–2006.–C.814-816.

30. Перов Н.С. Магнитные и магнитооптические свойства полупроводниковых пленок оксидов титана, легированных Со/ Е.А. Ганьшина, М.В. Вашук, А.С. Константинова, Н.С. Перов, Л.А. Балагуров, А.Ф. Орлов, Д.Г. Яркин, A. Sapelkin// Cборник трудов 9-ого международного симпозиума «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» («Order. disorder and properties of oxides».–Ростов-на-Дону, пос. Лоо, Россия.–2007.– Т.1.–С.96-97.

31. Перов Н.С. Особенности ферромагнитного резонанса в многослойных пленках CoFe-Zr--Si/ С.А.Вызулин, Е.В.Лебедева, А.В.Максимочкина, Н.С.Перов, Н.Е.Сырьев, И.Т.Трофименко// Cборник трудов 9-ого международного симпозиума «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» («Order. disorder and properties of oxides».–Ростов-на-Дону, пос. Лоо, Россия.–2007.–Т.2.–С.150-152.

32. Перов Н.С. Металломагнитные-диэлектрические нанокомпозиты на основе опаловых матриц/ М.И.Самойлович, А.Ф.Белянин, Н.И.Юрасов, С.М.Клещева, М.Ю.Цветков, Е.А.Ганьшина, Н.С.Перов, С.С.Агафонов, В.П.Глазков, В.А.Соменков, В.М.Черепанов // Материалы XII Международной научнотехнической конференции «Высокие Технологии в промышленности России (Материалы и устройства функциональной электроники и микрофотоники)».– Москва.–2006.–C.32-39.

33. Ганьшина Е.А., Перов Н.С., Пхонгхирун С., Мигунов В.Е., Калинин Ю.Е., Ситников А.В., Усиление магнитооптического отклика в многослойной системе нанокомпозит – гидрогенизированный аморфный кремний// Cборник трудов 10-ого международного симпозиума «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» («Order.

disorder and properties of oxides».–Ростов-на-Дону, пос. Лоо, Россия.–C.149-151.

34. Самсонова В.В., Перов Н.С., Умнов П.П., Молоканов В.В., Зависимость магнитных и магнитоимпедансных свойств образцов аморфных сплавов на основе Fe от их формы. Влияние толщины стеклянной оболочки в случае микропроводов// Труды международной научно-технической конференции «Материалы для пассивных радиоэлектронных компонентов».–Пенза.–2007.–C.95-105.

Цитируемая литература 1 Frenkel Ya.I., Dorfman Ya.G. Spontaneous and induced magnetization in ferromagnetic bodies// Nature.–1930.–V.126.–N.3173.–P.274-275.

2 Кондорский Е.И. О гистерезисе ферромагнетиков// ЖЭТФ.–1940.–T.10.–В.4.–С.420.

3 Кондорский Е.И. Однодоменная структура в ферромагнетиках и магнитные свойства мелкодисперсных веществ// ДАН СССР.–1950.–T.74.–№2..–C.213.

4 Кондорский Е.И. Природа высокой коэрцитивной силы мелкодисперсных ферромагнетиков и теория однодоменной структуры// Известия АН СССР.–1952.– №16.–С.398-411.

5 Stoner E.G., Wohlfarth Е.С. A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys// Philosophical Transactions of the Royal Society.–1948.–V.A240.–N.26.–P.599-642.

6 Neel L. Les surstructures d’orientation// Сomptes Rendus.–1953.–V.2J1.–N.25.–P.1613-1616.

7 Jacobs I.S., Bean C.P. An approach to elongated fine-particle magnets// Physical Review.– 1955.–V.7100.–N.4.–P.1060-1067.

8 Preisach P. Tiber die magnetische liachwirkung// Zeit-schrift fur Physik.–1935.–V.4.–N.2.– P.277-302.

9 Wohlfarth E.P. Magnetic properties of single domain ferromagnetic particles// Journal of Magnetism and Magnetic Materials.–1983.–V.19.–N.1Р-2.–P.39.

10 Foner S. The vibrating sample magnetometer: Experiences of a volunteer// Journal of Applied Physics.–1996.–V.79.–N.8.–P.4740-4745.

11 Максимов Е.Д., Мирясов Н.З., Шпиньков Н.И. Способ измерения намагниченности эллипсоидальных тел// А.с. 10662151, Б.И. №8, 1975.

12 Vazquez M. Giant magnetoimpedance effect in soft magnetic wires for sensor applications/ Vazquez M., M. Knobel, M.L. Sanchez, R. Valenzuela, A.P. Zhukov// Sensor and Actuators A.–1997.–V.59.–P.20-29.

13 Hernando B. Magnetoimpedance in Nanocrystalline Alloys/ B. Hernando, P. Gorria, M. L.

Snchez, V. M. Prida, G. V. Kurlyandskaya/ Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology/ Edited by H. S. Nalwa// N.Y..–2003.–V.X.–P.1–19.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.