Експериментально виявлено дальній магнітний порядок у шаруватих наногранулярних плівках метал/ізолятор, обумовлений дипольними міжгранульними взаємодіями (так званий суперферомагнітний стан). Побудовано повну магнітну фазову діаграму таких систем у координатах густина гранул - температура. Виявлено, що метод електронно-променевого співвипаровування, що використовується для виготовлення гранулярних плівок у широкому діапазоні концентрацій, призводить до виникнення великої площинної одноосної анізотропії, чутливої до складу плівки. Розроблено теорію феромагнітного резонансу (ФМР) у гранулярних плівках з урахуванням розміру гранул і температури, що дозволило описати результати, одержані за даним та попередніми дослідженнями. Установлено кореляції між структурною та магнітною перколяціями, а також поведінкою тунельного магнітоопору у шаруватих гранулярних плівках. З'ясовано, що магнеторезистивні властивості наногранулярних шаруватих плівок метал - ізолятор не залежать від кількості шарів. Спостережено явище повільної електричної релаксації, яке полягає у повільному зменшенні напруги після відключення джерела струму зі стаціонарного стану, за низьких температур час такої релаксації досягав десятків секунд. Доведено взаємозв'язок між площинною анізотропією 4-го порядку у квадратних гратках циліндричних магнітних мікродисків і шириною лінії феромагнітного резонансу у цій системі. Теоретично обгрунтовано ефекти, що було спостережено. Експериментально виявлено й описано просторове квантування дипольних спінових хвиль у перпендикулярно намагнічених плоских циліндричних мікродисках.

  Скачати повний текст

Під час охолодження металічних плівок вперше встановлено появу додаткової екситон-двомагнонної смуги A + 4J (2,28 еВ), обумовленої народженням на міжзонних переходах двох слабозв'язаних магнонів. Зроблено висновок про появу страйпового упорядкування в нормальному стані та його збереження у надпровідній фазі. Одержано підтвердження припущення про розвиток страйпового та псевдощілинного стану в одній області температур.

  Скачати повний текст

Із використанням методів теорії функціонала електронної густини досліджено взаємозв'язок між структурною та магнітною підсистемами в MnAs. Показано, що зміна симетрії кристалічної гратки у разі виникнення ефекта феромагнетизму обумовлена конкуренцією магнітного та структурного параметрів порядку. Проведено систематичне дослідження впливу аніонного та катіонного заміщень на електронну структуру та величину локальних маганітних моментів гексагонального MnAs. Наведено рекомендації щодо оптимального для магнітокалоричного застосування легування MnAs. Теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено існування потрійної точки на фазовій діаграмі температура - концентрація. Розроблено концепцію змішаних магнітних станів, яка несуперечливо пояснює поведінку цих сплавів у магнітному полі.

  Скачати повний текст

Вперше отримано кінетичні рівняння для магнонів, в яких точно враховано вплив зовнішнього змінного нерезонансного магнітного, електричного та звукового полів. Вивчено поведінку магнітних моментів у зовнішніх, випадкових магнітних полях з нетривіальною топологією. Показано, що навіть у випадку однорідних та ізотропних зовнішніх полів з'являється два типи незвичайних ефектів, пов'язаних з їх топологічною нетривіальністю - дрейфовим потоком у просторі швидкостей та перехресною дифузією.

  Скачати повний текст

Запропоновано дві моделі, що дають змогу розглядати властивості магнітних вихорів у легкоплощинному феромагнетику: спінові плакети та квазіодновимірну континуально-дискретну модель. Продемонстровано придатність даних моделей для аналізу статичних властивостей та динаміки магнітних вихорів, а також особливостей магнонного спектра двовимірних систем кінцевого розміру, що містять вихор. У межах плакетного розгляду передбачено нові особливості поведінки спінових хвиль у системах з вихором - зв'язування хвилі найнижчої першої азимутальної моди з позаплощинним вихором та трансформацію цієї моди у внутрішню моду вихору, осциляторну нестійкість азимутальних мод найнижчого дублету та трансформацію об'ємної спінової хвилі у поверхневу. У межах одновимірної моделі аналітично знайдено розподіли намагніченості у вихорі, що рухається стаціонарно. Розглянуто механізм активації магнонних мод магнетика з вихором у циркулярному магнітному полі, поляризованому в площині спінового упорядкування. Одержано схему основних резонансів, що індукуються даним полем у системі з вихором, пояснено частотну асиметрію процесу та описано каталізаторний сценарій зміни полярності вихору.

  Скачати повний текст

Досліджено нелінійну динаміку доменної межі (ДМ) у двопідграткових магнетиків під дією акустичної хвилі. Розглянуто випадки, коли звукова хвиля поширюється перпендикулярно площині ДМ та в площині МД. Визначено особливості динамічної поведінки ДМ у двопідграткових ферит-гранатах та слабких феромагнетиках з анізотропією типу легка вісь і легка площина. Одержано рівняння, що описують динаміку намагніченості в полі звукової хвилі. Знайдено залежність амплітуди зсуву ДМ за умов коливального руху від частоти зовнішньої звукової хвилі та доведено, що здобута залежність має резонансний характер. Визначено швидкість направленого руху ДМ. Установлено, що швидкість у звуковій хвилі, яка поширюється перпендикулярно площині ДМ більша, ніж швидкість у звуковій хвилі, що поширюється в площині ДМ. Швидкість спрямованого руху ДМ у феритах більша, ніж у феромагнетиках, але менша, ніж у слабких феромагнетиках. Установлено, що ефект дрейфу ДМ ac-типу більший, ніж ефект дрейфу ДМ ab-типу. Знайдено залежність швидкості дрейфу ДМ від топологічного заряду та поляризації ДМ. Відзначено, що аналіз цієї залежності дає змогу стверджувати, що поряд з дрейфовим рухом відокремленої ДМ може відбуватися дрейф смугової доменної структури.

  Скачати повний текст

Розвинуто загальну теорію месбауерівського поглинання м'якими феромагнетиками, що перебувають в радіочастотному (РЧ) магнітному полі, з урахуванням східцеподібних реверсій магнітного поля на ядрах та вимушених коливань ядер. Особливу увагу приділено випадку вимушених коливань, когерентних періодичним реверсіям поля. Теорію також розширено на випадок м'якого феромагнетика, що перебуває як в РЧ полі, так і в сталому полі, прикладеному паралельно РЧ полю. Для пояснення таких експериментів наведено модель асиметричних реверсій. Встановлено, що частотний спектр випромінювання складається з рівновіддалених ліній, розділених на подвійну частоту РЧ поля.

  Скачати повний текст

Шляхом моделювання процесу іонної імплантації визначено основні типи дефектів, утворених за умов імплантації іонів фтору в ферит-гранатові плівки (ФГП). Установлено залежність величини деформації іонно-імплантованого шару від дози імплантації іонами фтору. Установлено залежності кристалічної структури та магнітної мікроструктури імплантованих ФГП від геометрії лазерного опромінення. Виявлено, що у разі лазерного опромінення ФГП відбувається зменшення максимального значення деформації та її градієнта зі сторони поверхні внаслідок лазерно стимульованої дифузії дефектів до поверхні.

  Скачати повний текст

Уперше за довільної орієнтації зовнішнього магнітного поля щодо осі найлегшого намагнічування визначено стани магнітної підсистеми легкоосних антиферомагнетиків з переважною взаємодією Дзялошинського, що створює анізотропію у базисній площині. Установлено, що знайдені лінії фазових перетворень мають пари трикритичних точок, в даному випадку, критичний кут, у межах якого відбувається фазовий перехід першого роду, це кут мід вектором магнітного поля та базисною площиною. Для фториду кобальту показано, що якщо магнітне поле не знаходиться в площинах ZX і ZY, то перехід вектора антиферомагнетизму в базисну площину відбувається у тому випадку, якщо магнітне поле спрямоване перпендикулярно осі найлегшого намагнічування. Для орієнтації вздовж осі [110] визначено критичне значення магнітного поля, за якого вектор антиферомагнетизму переходить у базисну площину.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено універсальні характеристики критичної поведінки полімерних і магнітних систем з трьома типами складних дефектів структури: протяжних дефектів паралельної орієнтації, далекосяжно-скорельованих дефектів випадкової орієнтації, а також дефектів як доповнення до перколяційного кластера - у межах граткової моделі випадкових блукань без самоперетинів. На базі методу теоретико-польової ренормалізаційної групи з застосуванням методик пересумовування розбіжних рядів асимптотичної природи показано, що присутність у системі протяжних дефектів паралельної орієнтації призводить до зміни законів скейлінгу за умов фазового переходу з пара- у феромагнітний стан та обчислено значення критичних показників у новому класі універсальності, а також установлено, що полімери у середовищі з далекосяжно скорельованим безладом описуються новими законами скейлінгу. Досліджено універсальні характеристики випадкових блукань без самоперетинів на перколяційному кластері, що має фрактальну структуру та одержано кількісні значення універсальних показників.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджується вплив гетерогенності впорядкованих твердотільних структур на їх магнітні та пружні властивості в умовах формування низькотемпературної фази та її руйнування магнітним полем з метою виявлення взаємозв'язків процесів впорядкування у кристалічній, електронній та магнітній підсистемах, можливостей їх спільного аналізу та створення фізичних передумов прогнозування операційних характеристик кріогенних приладів на їх основі. Спостережено і детально досліджено розмірні ефекти при спонтанних низькотемпературних перетвореннях, магнітострикційні явища при перетвореннях, індукованих магнітним полем, як то гігантську незворотню магнітострикцію в шаристих сполуках з гігантським магнітоопором та високотемпературною надпровідністю, а також відповідну залишкову магнітну індукцію у зразку. Виділено внески композиційних, деформаційних ефектів та взаємодії магнітної структури з неоднорідностями кристалічної гратки в спостереженні явища. Внаслідок аналізу проведених результатів запропоновано і експериментально перевірено моделі низькотемпературного впорядкування в сполуках з неоднорідним розподілом точкових дефектів та магнітострикції надпровідників.

  Скачати повний текст

Побудовано середньопольову теорію дипольного феромагнетизму та магнітної релаксації. У межах наближення середнього локального дипольного поля створено теорію дипольного феромагнетизму в системах однодоменних феромагнітних наночастинок, розподілених у твердій матриці та взаємодіючих шляхом магнітно-дипольної взаємодії. Виведено рівняння, яке зв'язує спонтанну намагніченість ансамблів наночастинок, характеристиками їх розподілу у просторі та температурою. Виведено рівняння, що описує у наближенні середнього локального дипольного поля термоіндуковану релаксацію намагніченості ансамблів наночастинок, висота потенційного бар'єра між рівноважними напрямками магнітних моментів яких істотно перевищує теплову енергію.

  Скачати повний текст

Описано теорію взаємодії магнонів з двовимірними топологічними магнітними солітонами та вихорами для широкого класу гейзенбергівських магнетиків. Доведено, що процес солітон-магнонної взаємодії - розсіяння Ааронова - Бома, для якого узагальнено квантово-механічну теорему Левінсона. Досліджено існування локальних мод для прецесійного солітону в легкоосьовому феромагнетику, сингулярність амплітуди розсіяння для вихоро-магнонного розсіяння в легкоплощинних феромагнетиках. Побудовано ефективні рівняння руху. Досліджено існування гіроскопічного руху прецесійного солітону та граничного циклу в динаміці вихору зі змінним магнітним полем. Проаналізовано статику та динаміку вихорів у феромагнітних наночастинках. Запропоновано методи швидкого перемикання полярності та кіральності вихорів за допомогою магнітних полів. Досліджено явище перемикання полярності вихору зі спін-поляризованим струмом.

  Скачати повний текст

Розвинуто теорію переорієнтаційних фазових переходів у двовимірних феромагнітних плівках та досліджено фазові стани двовимірних негейзенбергівських магнетиків. Побудовано модель переорієнтаційних фазових переходів, що враховує вплив магнітодипольної та могнітопружної взаємодій і одноіонної анізотропії, яка залежить від температури. За даною моделлю переорієнтація намагніченості з легковісної фази в площинну відбувається через кутову фазу. З'ясовано, що кількісні оцінки температурного інтервалу існування кутової фази складають приблизно 105 K. У моделі за умов урахування магнітодипольної взаємодії й одноосьової анізотропії може реалізуватися переорієнтаційний фазовий перехід за температурою з легковісної фази в площинну. Відзначено, що вплив магнітопружної взаємодії на формування доменної фази виявляється в гібридизації пружних і магнітних збуджень та у збільшенні інтервалу полів існування доменної фази. Якщо "похила" анізотропія діє в площині плівки, то в системі може реалізуватися п'ять типів фазових станів. Знайдено спектри квазічастинок у негейзенбергівському феромагнетику для випадків "об'ємної" та "плоскої" магнітопружної взаємодій. У випадку "плоскої" магнітопружної взаємодії у разі фазового переходу з феромагнітної фази у квадрупольну відбувається розм'якшення подовжньо поляризованих квазіфононів. Показано, що в ізотропних негейзенбергівських антиферомагнетиках квадрупольна фаза нереалізується ні за яких співвідношень між константами білінійного та біквадратичного обмінів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Із використанням числового методу Монте-Карло досліджено критичну поведінку тривимірної моделі Ізинга з випадковими вузлами. Вперше одержано значення універсального відношення критичних амплітуд, що добре узгоджується з раніше одержаним результатом для тривимірної моделі Ізинга з випадковими зв'язками і свідчить про належність обох моделей до одного класу універсальності. Досліджено динамічну критичну поведінку тривимірної моделі Ізинга з випадково розподіленими нескорельованими немагнітними домішками, що реалізується у різних Монте-Карло алгоритмах. На відміну від динамічного критичного показника локальної динаміки Метрополіса, кластерні динамічні критичні показники обчислено вперше. Встановлено, що значення динамічного показника локального алгоритму Метрополіса під впливом безладу зростає, а значення динамічних показників кластерних алгоритмів зменшуються. На підставі Монте-Карло симуляцій досліджено статичну критичну поведінку тривимірної моделі Ізинга з випадково розподіленими лініями протяжних домішок. Доведено існування нового класу універсальності такої моделі у порівнянні з чистою тривимірною моделлю Ізинга та моделлю випадкових немагнітних вузлів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено фізичні властивості квантових моделей низьковимірних магнетиків, що містять, крім звичайного гайзенбергівського обміну, додаткові конкуруючі взаємодії (фрустровані обмінні зв'язки, негейзенбергівський обмін, анізотропію, сильне магнітне поле). Запропоновано ефективний теоретико-польовий опис для ряду моделей, зокрема анізотропного фрустрованого ланцюжка спіну S, білінійно-біквадратичної моделі спіну 1, систем слабо зв'язаних димерів спінів 1/2, і на його основі проаналізовано фазові діаграми та елементарні збудження цих моделей. Вивчено квантову динаміку внутрішніх ступенів вільності у топологічно нетривіальних солітонах в одновимірних антиферомагнетиках і показано можливість її експериментального спостереження у спінових функціях відгуку. Розроблено метод побудови пробних хвильових функцій у вигляді матричного добутку, що дозволяє контролювати повний спін та його проекцію, застосовані для побудови варіаційних наближень і точних основних станів ряду одновимірних спінових моделей. Досліджено особливості динаміки, термодинаміки та спінових функцій відгуку низьковимірних магнетиків з щілиною в спектрі елементарних збуджень під час прикладання магнітного поля, що є досить сильним у порівнянні зі щілиною.

  Скачати повний текст