Russian (RU)
Регистрация
Проект по программе БРФФИ и Национального исследовательского фонда Кореи "БРФФИ — НИФК-2013"

Научно-исследовательская работа (НИР) Белорусского  республиканского  фонда  фундаментальных исследований (БРФФИ) и Национального исследовательского фонда Кореи (НИФК) на основании решения бюро Научного совета Фонда от 25 октября 2012 г. протокол № 6. Совместный проект, выполняемый научным коллективом Отдела Криогенных Исследований ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению» и физическим факультетом Национального Университета Чунгбук (Республика Корея), в соответствии с договором БРФФИ № Ф12КОР-004. Научное исследование на тему «Изучение динамики магнитных доменов в тонкоплёночных материалах с магнитокалориметрическим эффектом».

 

Начальный  срок  выполнения  работы по  предмету  договора – 1 ноября 2012 г., конечный срок выполнения работы – 31 октября 2014 г.

Целью работы: установление взаимосвязи магнитных, магнитотранспортных и магнитооптических характеристик с динамикой доменных стенок. Также поставлено определить влияние данных процессов на магнитокалориметрический эффект, на основе разработки методов синтеза пленок металлооксидных соединений   ферромолибдата бария стронция (Sr2-хBaхFeMoO6-δ) с контролируемой дефектностью анионной и катионной подсистем.

Основная научная идея проекта заключается в том, что синтезированные пленки переменного состава Sr2-хBaхFeMoO6-δ с высокой степенью спиновой поляризации и  управляемыми магнитными и магниторезистивными характеристиками могут обладать высокой  подвижностью  магнитных доменов, что позволит достигнуть максимального магнитокалориметрического эффекта в них.

Научно-практический задел: со стороны белорусских участников проекта научный коллектив Отдела Криогенных Исследований ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению»  имеет опыт работы в различных областях материаловедения и физики твердого тела. В частности, исполнителями проекта разработан оригинальный безтигельный метод управляемой кристаллизации монокристаллов высокотемпературных сверхпроводников,  метод кислородной термообработки текстурированных и монокристаллических купратов, позволяющие целенаправленно изменять концентрацию и упорядочение анионных дефектов, регулируя  электротранспортные свойства материалов. В настоящее время активно ведутся исследования по разработке датчиков магнитного поля направленного действия на базе гетероструктур Sr2FeMoO6-δ / диэлектрик / Sr2FeMoO6-δ. При оптимизации условий синтеза однофазного соединения Sr2FeMoO6-δ с требуемыми электрофизическими свойствами установлена последовательность фазовых превращений в системах Fe2O3-MoO3-SrCO3 и SrMoO4-у-SrFeO3-х при образовании ферромолибдата стронция [N. Kalanda, S. Demyanov, W. Masselink, et al.  Cryst. Res. Technol. 46, 463 (2011); M.Kalanda, G.Suchaneck, A.Saad, et al. Materials Science Forum, 636, 338 (2010)]. Впервые для синтеза плотной однофазной мишени Sr2FeMoO6-δ с низкими значениями электросопротивления были использованы мелкозернистые соединения SrFeO2.52 и SrMoO3 [Н.А.Каланда, Н.Н.Крупа, Патент №13073. Заявка № а20080868].
С помощью универсального измерительного комплекса фирмы "Cryogenic Limited", с помощью которого имеется возможность проводить измерения в диапазоне температур 4,2 – 300 К и в магнитных полях до 14 Тл, проведен анализ магнитного состояния образцов Sr2FeMoO6-δ в зависимости от условий синтеза [Н.А.Каланда, С.Е.Демьянов, Л.В. Ковалев, Физика низких температур, 37, 1057 (2011)]. На основании проведенных исследований коллективом приобретен опыт по управлению такими параметрами, как температура Кюри, коэрцитивная сила, намагниченность необходимых для использования двойного перовскита ферромолибдата стронция в качестве рабочего элемента в датчиках магнитного поля. В связи с необходимостью изучения магнитотранспортных свойств соединения Sr2FeMoO6-δ коллективом была разработана автоматизированная установка «ГОНИОМ» для низкотемпературных измерений свойств материалов в сильных магнитных полях, позволяющая проводить измерения электрофизических и гальваномагнитных свойств материалов с различными типами проводимости (металлический, полупроводниковый) в магнитных полях до 8,5 Тл в интервале температур 4,2 – 50К.
Со стороны корейских участников проекта, научный коллектив физического факультета Национального Университета Чунгбук имеет большой опыт работ по исследованию магнитных материалов сложных оксидов металлов. В настоящее время  научный коллектив занимается исследованиями магнитокалориметрического эффекта в различных материалах, в том числе  со  структурой двойного перовскита  [G. J Liu, J. R. Sun, J. Shen, B. Gao, H. W. Zhang, F. X. Hu, B.G.Shen, Appl. Phys. Lett. 90, 032507 (2007)]. В данных материалах магнитокалориметрический эффект изучается в зависимости от  катионного состава и режимов синтеза материалов. В этой связи использование ионно-лучевого метода напыления, а также СКВИД-магнитометра и низкотемпературного магнитометра с вибрирующим зондом позволило оптимизировать условия получения тонкопленочных образцов Sr2FeMoO6 с высокими значениями намагниченности и магнитокалориметрического эффекта. Кроме того, исследователям удалось достичь высоких значений магнитной энтропии ΔSM ~0.38Дж/кг в объемных образцах Ba2−xLaxFeMoO6 и ΔSM ~0.98-1.93 Дж/кг в объ-емных образцах  Ba2FeMoO6 при температурах Т~320–330K, что имеет большое значение с точки зрения их прикладного аспекта [K. S. Kim, M. S. Lee, Y. D. Zhang J. Appl. Phys. 111, 07A947 (2012); K. I. Kim, M.S.Lee, S.C.Yu,   et al. Journals & Magazine 47, 2474 (2011)]. Также корейские ученые имеют возможность прямого наблюдения структур магнитных доменов в различных тонких магнитных плёнках, объемных образцах и наночастицах [H.-G. Piao, D. Djuhana, J.-H. Shim, S.-H. Lee, S.-C. Yu,  S. K. Oh,  S.-M.Ahn, S.-B. Choe,  D.-H. Kim, J. Nanosci. Nanotech. 11, 6122 (2011); J.-H. Shim, H.-G.Piao, S.-H.Lee, S.K.Oh, S.-C.Yu,  S.K.Han, D.-H. Kim, Appl. Phys. Lett. 99, 142505 (2011)]. С использованием компьютерного и имитационного моделирования методом Монте-Карло эффектов микромагнитных процессов в ферромагнитных системах им удалось спрогнозировать динамику стенок магнитных доменов в зависимости от материала подложки и точечной дефектности в пленочных структурах двойных перовскитов [J.-H.Shim, S.-H.Jun, S.K.Oh, S.-C.Yu, D.-H.Kim, Sae Mulli 60, 663 (2010)].


Информация об организаторе научной программы:
Белорусский фонд фундаментальных исследований: http://fond.bas-net.by/default_rus.html