Анотація до роботи:

Погорєлов Є.О. Дослідження обмінної взаємодії між перехідним та рідкісноземельним металами в тришаровій плівковій системі з немагнітним прошарком. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла. Інститут магнетизму Національної Академії Наук і Міністерства Освіти та Науки України, Київ, 2004.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню непрямої обмінної взаємодії між ультратонкими шарами Fe та Tb крізь прошарок немагнітного металу (Au, Cu). Використовувались методи полярного магнітооптичного ефекту Керра, аномального ефекту Холла, гігантського магнітоопору, ФМР, Оже-спектроскопії та рентгеноструктурного аналізу. Встановлено, що із збільшенням товщини прошарку між шарами Fe та Tb обмінна взаємодія має осцилюючий характер, причому відбувається періодична зміна не лише величини, але й знаку обмінної взаємодії. Виявлено вплив матеріалу підкладки та фазового складу інтерфейсу з нею на магнітні властивості плівкових систем, що досліджувались. Вперше експериментально виявлено ефект, подібний до аномального ефекту Холла. Він спостерігався в магнітній плівковій структурі на напівпровідниковій підкладці за відсутності зовнішнього магнітного поля і дозволив встановити вплив зовнішнього магнітного поля на характер затухання осциляцій обмінної взаємодії.

Дисертацію присвячено дослідженню природи непрямої обмінної взаємодії в тришаровій плівковій структурі між шарами перехідного та рідкісноземельного металів, що розділені немагнітним металевим прошарком.

Основні результати, отримані в дисертації, такі:

1. Встановлено, що достатньо принаймні одного моноатомного шару Au в інтерфейсі між шарами Fe та Tb для екранування близькодіючих магнітних взаємодій, які призводять до виникнення ПМА в системі Fe/Tb.

2. Встановлено, що, незважаючи на руйнування ПМА, взаємодія між шарами Fe та Tb зберігається і здійснюється за рахунок непрямої обмінної взаємодії крізь прошарок немагнітного металу.

3. Енергії обмінної взаємодії недостатньо для наведення магнітного впорядкування в усьому шарі Tb. Магніто-впорядкованим є принаймні перший атомний шар Tb на інтерфейсі із прошарком.

4. В тришаровій структурі Fe/Au/Tb виявлено осциляції обмінної взаємодії, характер яких залежить від товщини матеріалу немагнітного прошарку (Au). Вперше показано, що із збільшенням товщини немагнітного прошарку в структурі Fe/Au/Tb відбувається періодична зміна знаку магнітної взаємодії між шарами Fe та Tb.

5. Встановлено, що на характер осциляцій обмінної взаємодії суттєво впливає фазовий склад інтерфейсу з підкладкою. Застосування буферного шару дозволяє значно зменшити вплив матеріалу підкладки на характер обмінної взаємодії в структурі, що досліджувалась.

6. За відсутності зовнішнього магнітного поля в магнітній плівковій структурі на напівпровідниковій підкладці вперше виявлено ефект, подібний до аномального ефекту Холла: при прикладанні різниці потенціалів перпендикулярно системі плівка–підкладка вздовж плівки виникає струм.

7. Показано, що виникнення Холл-подібного ефекту в магнітній плівковій структурі на напівпровідниковій підкладці за відсутності зовнішнього магнітного поля, зумовлено механізмом спін-орбітальної взаємодії.

8. Встановлено, що на характер осциляцій обмінної взаємодії в структурі Fe/НМ/Tb крім якості інтерфейсу між шарами, матеріалу прошарку та підкладки, також може впливати і наявність зовнішнього магнітного поля.

Публікації автора:

Статті у наукових фахових виданнях:

1. Shypil E.V., Pogorily A.M., Podyalovski D.I., Pogoryelov Y.A. Interlayer coupling in Tb/Fe bilayers and Tb/Au/Fe trilayers with sharp or rough interface // Low Temp. Phys., – 2001. – V.27, № 8. – pp.650-654.

2. Shypil E., Pogorilyy A., Pogoryelov Ye., Kim T.H., Berera G., Moodera J. Magnetic interactions in MBE grown Fe/x Au/Tb trilayers // J. Magn. Magn. Mater., – 2002. – V.242-245 (P1). – pp.532-534.

3. Shypil E.V., Pogorilyy A.M., Pogoryelov Ye.O. Polar magneto-optical Kerr effect studies of interlayer exchange coupling in Fe/Tb bilayers and Fe/Au/Tb trilayers // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, – 2002. – V.5, № 2. – pp.212-216.

4. Погорелов Е.А. "Моделирование обменного взаимодействия в трехслойных пленочных структурах Fe/Au/Tb" // Металлофиз. и новейш. технол., – 2003. – Т.25, № 1. – pp.47-51.

Патенти:

5. Спосіб визначення магнітних властивостей магнітних матеріалів: пат. 43616A Україна. МКІ 7 G01R33/14, G01N27/72 / А.Х. Журавльов, Є.О. Погорєлов, А.М. Погорілий, О.В. Шипіль – № 2001042408; Заявл. 10.04.01; Опубл. 17.12.01, Бюл. №11. – 2с.

Тези доповідей:

6. O. Shypil, T. H. Kim, Ye. Pogoryelov, G. Berera and J. S. Moodera. Magnetic interactions in MBE grown Fe/Au/Tb trilayers // Proc. of 8^th European Magn. Mater. Appl. Conf. (Kyiv, Ukraine, 2000). Abstracts. – We-PA079, p.80.

7. Elena Shypil, Yevgen Pogoryelov, Dmitrii I. Podyalovski, Anatoliy M. Pogorilyy, Tae Hee Kim, Geetha P. Berera and Jagadeesh S. Moodera. Indirect exchange coupling and oscillation in MBE grown Fe/x Au/Tb trilayers // Bull. of Amer. Phys. Soc., March meeting 2001 (Seattle, USA, 2001). Abstracts. – WA.v.46, No.1, part II, p.720, N22.005.

8. Ye. Pogoryelov, A. Pogorilyy, E. Shypil, A. Zhuravlev. Thin magnetic film properties measurements without an external magnetic field // Proc. NATO/EC, ARW/Autumn School (Kyiv, Ukraine, 2001). Workbook. – p.SE-R9.

9. E. Shypil, A. Pogorilyy, Ye. Pogoryelov, T. H. Kim, G. Berera, J. Moodera. Magnetic interactions in MBE grown Fe/x Au/Tb trilayers // Proc. of Joint European Magn. Symposia, EMMA-MRM (Grenoble, France, 2001). Abstracts. – D011, p.221.

10. Ye.A. Pogoryelov, O.V. Shypil, A. M. Pogorily. Polar magneto-optical Kerr effect studies of interlayer exchange coupling in Fe/Tb bilayers and Fe/Au/Tb trilayers // Scientific Problems of Optics and High Technology Material Science (Kyiv, Ukraine, 2001). Abstracts. – PST37, p.115.

11. Е.В. Шипиль, А.Н. Погорелый, Е.А. Погорелов. Магнито-транспортные и магнитооптические исследования ультратонких пленочных структур Fe/Au/Tb // 3-й Российско-Украинский семинар по научной программе "Нанофизика и Наноэлектроника", ФТИ им. А.Ф.Иоффе (С.-Петербург, Россия, 2002). Тезисы.

12. Ye. Pogoryelov. Investigation, development and preparation of new structures for MRAM // Samsung Young Scientists’ Day (Kyiv, Ukraine, 2002). Abstracts. – MD-11.

13. Ye.A. Pogoryelov. Preparation and characterization of ultrathin films and film coatings for microelectronics // International Workshop on Physics and Technology of Thin Films (Tehran, Iran, 2003). Abstracts. – CS24, p.47.

14. Ye. Pogoryelov, A. Pogorilyy. Peculiarities of magnetic interactions in ultrathin Fe/Au/Tb film structures // International Conference on Magnetism (Rome, Italy, 2003). Abstracts book.

15. Ye.A. Pogoryelov, D.I. Podyalovski. Exchange coupling peculiarities in ultrathin Fe/Cu/Tb film structures on Si substrates // International Conference "Functional Materials" (Partenit, Crimea, Ukraine, 2003). Abstracts. – AB-2/13, p.67.

16. Ye.A. Pogoryelov, V.M. Adeev, V.I. Bondar. Influence of Si substrate and interface quality on exchange interactions in ultrathin Fe/NM/Tb film structure // Fourth International Young Scientists Conference "Problems of Optics and High Technology Material Science" (Kyiv, Ukraine, 2003). Scientific works. – ВО.6, р.68.