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

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

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

  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

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

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

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

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

Досліджено вплив явищ магнітострикції та анізотропії на магнітні властивості високосиметричних феро- та антиферомагнетиків, в яких має місце багатократне просторове виродження для параметра порядку. Розглянуто легкоплощинні феро- та антиферомагнетики. Показано, що в легкоплощинних антиферомагнетиках дигалідів групи заліза багатодоменний стан має магнітопружну природу за умови забезпечення термодинамічного рівноважного багатодоменного стану узгодженням стрикції доменів з пружними полями дефектів. Виявлено, що у феро- та антиферомагнетиках з S=1 та з одноіонною анізотропією легкоплощинного типу, порівняною з обмінною взаємодією, спонтанне магнітне впорядкування, а також впорядкування, яке здійснюється під дією магнітного поля або гідростатитичного стиску, відбувається у вигляді "магнітних фазових переходів типу зміщення", якщо параметром порядку є спінова поляризація одноіонних станів.

  Скачати повний текст

Досліджено релаксаційні процеси, що обумовлюють виникнення дисипації енергії спінових хвиль у магнетиках з виродженими основними станами. Показано, що для виродженого стану, який характеризується неперервним параметром виродження, затухання спінових хвиль не може адекватно описуватися релаксаційною моделлю Ландау - Лівшиця або Гільберта. Побудовано дисипативні функції для феромагнітних кристалів різної симетрії з використанням феноменологічних принципів побудови дисипативної функції магнетика, що враховують симетрію магнітних кристалів, закони збереження, які є наслідком даної симетрії та основні види взаємодій, що обумовлюють релаксаційні процеси. На підставі одержаних дисипативних функцій проведено розрахунок законів дисперсії спінових хвиль для основних станів феромагнетиків одноосної та тетрагональної симетрії, розраховано тензор високочастотної магнітної сприйнятливості, а також власні частоти неоднорідного феромагнітного резонансу для феромагнетика одноосної симетрії. Запропоновано й експериментально апробовано метод визначення ступеня доокиснення опроміненого та свіжого ядерного палива за вимірюванням питомої магнітної сприйнятливості зразків. Визначено залежність, за допомогою якої описано процес окиснення опроміненого ядерного палива об'єкта "Укриття" ЧАЕС, а також одержано його основні параметри: константи швидкості реакції за різних температур та енергій активації процесу.

  Скачати повний текст

Вивчено зв'язок магнітних характеристик нановимірних феромагнітних гетерогенних систем з їх мікроструктурою та магнітну взаємодію між структурними елементами цих систем. З застосуванням комплексу методів, зокрема, феромагнітного (ФМР) та ядерного магнітного резонансів (ЯМР) у широкому діапазоні частот і температур досліджено характер впливу структурних неоднорідностей різного типу, а саме: поверхонь плівок і частинок, меж розділу шарів, границь зерен плівки та нерівномірного розполілу атомів у сплаві на криві намагнічування, ефективні поля анізотропії, ширину лінії ФМР, розподіл надтонких полів у плівках і релаксацію ядерної намагніченості. За методом комплексного резонансного аналізу магнітної та кристалічної структури наномагнетиків одержано нову інформацію про механізми магнітної взаємодії між шарами мультишарових структур і частинками в гранульованих плівках. Проаналізовано процес перколяції в системах магнетик - немагнітний метал і магнетик - діелектрик. Показано існування нижче порогу структурної перколяції концентраційної області, в якій супермагнітні гранули виявляють феромагнітні якості.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель, яка описує переміщення ізотопів водню у шаруваті OH-вмісні матеріали за звичайних умов та добре апроксимує експериментальні дані щодо нагромадження тритію. Уточнено механізм елементарного процесу руйнування структурних OH-груп: на атомному рівні це - фононно-стимульований надбар'єрний перехід протона між двома найближчими OH-групами. Визначено шляхи вирішення прикладної проблеми вибору та створення радіаційностійких матеріалів, зокрема, з великою сорбційною ємністю тритію.

  Скачати повний текст

З застосуванням методу теоретико-польової ренормалізаційної групи описано критичну поведінку невпорядкованих магнетиків з безладом типу випадкової легкої осі на базі моделі з випадковою анізотропією. У межах масивної схеми в двопетлевому наближенні досліджено можливість реалізації фазових переходів другого роду для різних розподілів осі випадкової анізотропії. Із застосуванням схеми мінімального віднімання одержано числові значення ефективних критичних показників моделі з випадковою анізотропією. Пояснено особливості підходу до асимптотичного режиму ефективного показника магнітної сприйнятливості розведеного гайзенбергівського магнетика. Проаналізовано умови реалізації різних типів критичної поведінки mn-векторної моделі, побудовано діаграми стійкості різних типів критичної поведінки залежно від значень параметрів m та n для різних початкових умов.

  Скачати повний текст

Доведено: якщо електронна орбіта у зоні Бріллюена кристала зачеплена за лінію виродження електронних енергетичних зон, то виникає зсув квазікласичних рівнів енергії електрона порівняно з випадком, коли такого зачеплення немає. Даний зсув повинен проявитися в осцилюючій з магнітним полем частині магнітної сприйнятливості кристалів. Для всіх типів виродження електронних енергетичних зон, що призводять до гігантської аномалії магнітної сприйнятливості, обчислено особливий вклад до магнітної сприйнятливості за довільної величини магнітного поля. Розраховано магнітну сприйнятливість сплавів Bi - Sb, спектр яких близький до виродження.Результати розрахунку відтворюють усю сукупність відомих з літератури експериментальних даних щодо магнітної сприйнятливості цих сплавів.

  Скачати повний текст

Здійснено систематичні дослідження модифікації магнітної структури та властивостей нано- і гетерогенних матеріалів. Установлено загальні закономірності та специфічні властивості за умов переходу: молекулярні та низько вимірні магнетики - магнітні наночастинки - ансамблі наночастинок - магнітні гетерогенні структури. Запропоновано модельні підходи та методи для аналізу магнітних даних з метою одержання якісної та кількісної інформації про магнітну, кристалічну й електронну структури цих магнітних систем. Визначено магнітні параметри (величини спін-орбітальної взаємодії, розщеплення у нульовому магнітному полі й обмінної взаємодії) для більш ніж 50-ти нових низьковимірних магнетиків, а також особливості магнітної структури та властивостей наночастинок різних типів магнітних матеріалів та ряду наноструктур магнітних частинок і гетерогенних магнетиків. Виявлено кореляцію магнітних параметрів зі складом і кристалічною структурою матеріалу. Показано, що врахування незворотних процесів зміни намагніченості за одночасної дії акустичної та магнітної хвиль на магнітострикційний матеріал дозволяє пояснити формування просторової магнітної структури, яка є магнітним відображенням акустичного сигналу.

  Скачати повний текст

Досліджено фізичні властивості феромагнітних сплавів з ефектом пам'яті форми, а саме: сплавів нікелю, міді та заліза з магнітним впорядкуванням з застосуванням методів вимірювання низькопольової магнітної сприйнятливості, електроопору та намагніченості. Механічні властивості вивчено з використанням одновісного розтягу, а структурні особливості - оптичної й електронної мікроскопії. З'ясовано, що температура виникнення кристалів низькотемпературної мартенситної фази у межах мартенситної фази охолодження у сплаві Ni - Mn - Ga залежить від поля. Виявлено немонотонну зміну ширини гістерезису мартенситного перетворення у разі збільшення часу старіння сплаву Cu - Al - Mn. Установлено взаємозв'язок між величинами температурного гістерезису мартенситного перетворення та надпружної деформації у сплаві Cu - Al - Mn. Визначено фактори, які сприяють збільшенню відновлюваної деформації у сплавах з пам'яттю форми на основі заліза.

  Скачати повний текст

З'ясовано закономірності та особливості перебігу фізичних процесів, пов'язаних зі зміною магнітного стану та величини електричної провідності в неоднорідних манганітових сполуках зі структурою перовскіту. З використанням комплексу надійно апробованих методів магнітних, електричних і магніторезонансних вимірювань і результатів модельних розрахунків з'ясовано напрямки еволюції магнітних та електричних параметрів манганітових оксидів за умови цілеспрямованого підвищення неоднорідності матеріалу. Показано вплив внесених у манганітові системи різних видів недосконалостей, що призводить до посилення тенденції стосовно розділення магнітних фаз. Зазначено, що магнітний фазовий склад зразка в кожному окремому випадку визначається видом внесених недосконалостей.

  Скачати повний текст

Одержано комплексну картину гіротропних і негіротропних магнітооптичних властивостей магнітних наногранульованих плівок (МНГП) у разі цілеспрямованих змінах їх структури, складу і характеру електронної провідності. Виявлено кореляційні механізми між магніторезистивними і магніторефрактивними спін-залежними явищами в МНГП. З'ясовано резонансні впливи локальних плазмових коливань і оптичних фононних мод, відповідно, на гіротропні магнітооптичні та негіротропні магніторефрактивні явища в МНГП.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних досліджень просторово неоднорідних магнітних середовищ з використанням методів лінійної та нелінійної магнітооптики. Досліджено повне внутрішнє відбиття світла й ефекту Гусса - Хенхена для межі розподілу залізо-ітрієвого (ЗІГ) і гадоліній-галієвого гранатів (ГГГ) за різних магнітооптичних конфігурацій МОК. Досліджено лінійне та нелінійне відбиття електромагнітної хвилі (ЕМХ) від магнітних і немагнітних плівок на підкладинках з урахуванням механічних напружень невідповідності, а також дислокацій невідповідності поблизу межі плівки та підкладинки. Запропоновано феноменологічний опис нелінійного відбиття ЕМХ від реалістичної межі розподілу плівки на підкладинці за допомогою нелінійного фотопружного тензора. Передбачено та досліджено явище нелінійної магнітооптичної дифракції (НМОД) на одно- та двовимірних періодичних магнітних структурах. Досліджено вплив зовнішнього магнітного поля на НМОД від гексагональної гратки циліндричних магнітних доменів. Проведено детальне дослідження спектрів заборонених фотонних зон (ЗФЗ) одновимірних магнітних фотонних кристалів (МФК) на основі шарів бігіротропного ЗІГ і немагнітного ГГГ. Доведено, що смугасті доменні структури можна розглядати як одновимірні МФК, що перестроюються зовнішнім магнітним полем. Досліджено вплив кута падіння ЕМХ і товщини дефектних шарів на оптичні характеристики проходження УМХ для одновимірних МФК з одним і двома дефектними магнітними шарами. За першими принципами розраховано нелінійний магніооптичний відгук від поверхонь, надтонких феромагнітних надструктур: зростаючої надгратки <$Eroman {[Ni(1ML)"/"Cu(1ML)]} sub x>, намагніченої у площині шарів та нормально до поверхонь. Визначено вплив товщини мідної підкладинки на нелінійний магнітооптичний відгук системи <$Eroman {Ni[Cu(001)]} sub x>.

  Скачати повний текст