Основные направления исследований на кафедре находятся в области нанотехнологий, сверхпроводниковой электроники, магнитоэлектроники, спинтроники, акустоэлектроники и радиофизический методов измерения электромагнитных полей. Подготовка кадров высшей квалификации также включает в себя вопросы в области информационных технологий, фотоники и волоконной оптики.
Формат проведения: Очный
Дата и место проведения: 03.04.2024 в 11:00, Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН по адресу: г.Москва, ул. Моховая, 11, стр.7.
Спиновая накачка из скошенных антиферромагнетиков — актуальная тема современной спинтроники. Интерес к фундаментальным и прикладным исследованиям, который вызывают эти материалы, связан с их необычной структурой, а именно с небольшим скосом магнитных подрешеток, объясняемым наличием взаимодействия Дзялошинского–Мория. В данной работе проведено теоретическое и экспериментальное исследование спиновой накачки из антиферромагнетиков со слабым ферромагнетизмом α-Fe2O3, FeBO3.
Спроектированы, изготовлены и ислледованы генарторы терагерцового излучения на основе одномерного массива туннельных джозефсоновских переходов Nb/Al-AlOx/Nb, шунтированных тонкнопленочными резисторами из нормального металла. Было изгтовлено 6 образцов по 100, 200 и 350 переходов в массиве с различными площадями (2.8 мкм2 и 4.2 мкм2). Показана возможность генерации и непрерывной перестройки частоты в диапазоне от 100 до 600 ГГц. Пиковая мощность составила 0.1 мкВт.
В работе исследована чувствительность пленки Ленгмюра-Блоджетт молекул фосфолипида DPPE с иммобилизованными молекулами фермента глюкозооксидазы к содержанию глюкозы в водном растворе. Хорошие сенсорные свойства покрытия объяснены изменением проводимости раствора при взаимодействии молекул глюкозы с ферментом. Сделан вывод о возможности использования акустических методов для определения концентрации молекул глюкозы в жидкости.
В работе исследуются антиферромагнитный и нутацонный резонансы в антиферромагнетике, состоящем из двух подрешеток с одноосной магнитокристаллической анизотропией и находящемся во внешнем постоянном магнитном поле. Методом линеаризации связанных инерционных уравнений Ландау-Лифшица-Гильберта получены аналитические выражения для собственных частот. Показано влияние инерционности намагниченностей подрешеток на значения резонансных частот для всех возможных состояний антиферромагнетика.
В данной работе исследованы магнитооптические ПВМС на базе пленок ферритов-гранатов.
В данной работе проведено комплексное исследование структурных и транспортных свойств эпитаксиальных тонких пленок антиферромагнитного иридата стронция Sr2IrO4, перспективного материала для спинтроники благодаря сильному спин-орбитальному взаимодействию. Пленки Sr2IrO4 были выращены на подложках (110)NdGaO3 методами импульсного лазерного осаждения, постоянного и импульсного катодного распыления при различных режимах напыления.
Перспективным направлением исследований в спинтронике является изучение спиновой накачки из магнитных материалов, как метода генерации спинового тока. Экспериментальное наблюдение спиновой накачки возможно в гетероструктурах ферромагнетик / тяжелый металл. В данной работе представлены результаты применения теории, основанной на линеаризации уравнения Ландау-Лифшица с диссипативным слагаемым, к описанию эксперимента по изучению спиновой накачки в гетероструктуре железо-лютециевый гранат/платина.
В данной работе исследованы плазменные колебания в плазмонном кристалле – двумерной электронной системе, над которой находится массив плоских металлических электродов (затворов). Были рассмотрены две системы: бесконечный и полубесконечный кристаллы. В первом случае показано, что дисперсионное соотношение имеет структуру аналогично той, что существует для электронов в модели Кронига-Пенни в одномерном кристалле. Во втором найден спектр фундаментальной щелевой моды таммовского плазмона.
В данной работе к уравнению, описывающему динамику антиферромагнитного осциллятора, применён метод усреднения. Показано, что для автоколебаний зависимость частоты от тока, полученная из усреднённых уравнений, согласуется с ранее полученной с помощью моделирования исходного уравнения зависимостью. Представлен фазовый портрет усреднённой системы, показывающий, что в режиме автоколебаний энергия антиферромагнитного осциллятора возрастает с увеличением плотности постоянного электрического тока.
Представлена модель, описывающая свойства распространяющихся поверхностных магнитоупругих волн в гетероструктуре, содержащей антиферромагнитный (АФМ) слой на немагнитной упругой подложке. Получена дисперсионная характеристика магнитоупругих волн в такой структуре, а также исследовано влияние давления на частоту магнитоупругого резонанса в области спин-переориентационного перехода. Показано, что при приложении давления происходит уширение спектра и изменение скорости квазиупругой моды.
Разработана конструкция джозефсоновского параметрического усилителя бегущей волны (ДПУБВ) на основе сверхпроводниковых квантовых интерферометров (сквидов). Для измерения спектральных характеристик усилителя в виде цепочки из 1000 сквидов в копланарной линии использован криостат замкнутого цикла на основе криорефрижератора Гиффорда-МакМагона с рабочей температурой 2.7 К. Измерены спектральные характеристики в диапазоне до 6 ГГц.
Изготовлены структуры на основе СИН переходов из Nb и Al, способны работать в диапазоне температур 1.5-8К из-за перехода Nb (Tc=9,2K) в сверхпроводящее состояние. Произведен анализ изготовленной трехслойной структуры Nb-AlOx-Al методами просвечивающей электронной микроскопии и электронной дифракции. Изучены 2 метода последующего формирования СИН переходов. Достигнут параметр качества изготовленных структур - отношение Rd/Rn = 52 при теоретически ожидаемом 54 (T =2,8K).
В работе представлены результаты исследований магнитных свойств синтезированных тонкопленочных двухслойных систем MnxPt1-x/Ni80Fe20. Описаны проявления в них обратного спинового эффекта Холла. Изучена кристаллическая структура слоя MnxPt1-x до и после высокотемпературного отжига. Установлено, что при отжиге происходит неполное упорядочение слоя MnxPt1-x в антиферромагнитную L10-фазу. Рассчитан спиновый угол Холла для тонких пленок сплавов MnxPt1-x с различным содержанием платины.
Методом магнетронного распыления выращена серия гетероструктур SrMnO3/La0.7Sr0.3MnO3 (SMO/LSMO) с разными толщинами антиферромагнитного слоя SrMnO3. Представлены результаты рентгеноструктурного исследования, измерений эффекта Холла в широком диапазоне температур, измерений угловой зависимости ферромагнитного резонанса и изучения доменной структуры во внешнем магнитном поле с помощью магнитно-силовой микроскопии.
В данной работе представлены результаты исследования спектров магнитного циркулярного дихроизма ферритов-гранатов с содержанием ионов висмута более 1.5 ф.е. Проведен анализ вкладов дипольных диамагнитных переходов в октаэдрической и тетраэдрической подрешетках граната в магнитооптические эффекты. Исследования проведены в ультрафиолетовом и видимом диапазонах длин волн в широком диапазоне температур, вплоть до температуры Нееля.
В работе представлены результаты аналитического расчёта и микромагнитного моделирования, описывающие явление расталкивания резонансных мод колебаний намагниченности в гетероструктуре антиферромагнетик/ферромагнетик. Данное явление наблюдалось экспериментально методом Мандельштам-Бриллюэновской спектроскопии.
Исследована микроструктура пленок алюминия, термически напыленных на монокристаллические кремниевые подложки при температуре жидкого азота и при комнатной температуре. Приведены результаты измерения шероховатости поверхности методами рентгеновской дифракции, атомно-силовой и электронной микроскопии. Показано, что среднеквадратичная шероховатость снижается с 0.4-1.2 нм до 0.19-0.34 нм при охлаждении подложки от комнатной температуры до температуры жидкого азота.
В работе рассмотрена динамика особых точкек в дипольно связанных спин-трансферных наноосцилляторах вследствие изменения ориентации внешнего магнитного поля и угла спиновой поляризации.
В работе описан принцип работы фазового компаратора спиновых волн, выполненного на основе ферромагнитной плёнки. Возбуждение и приём спиновых волн осуществляется за счёт микрополосковых антенн, расположенных на поверхности плёнки. Исследована математическая модель эквивалентной электрической схемы. Получено выражение для дискриминационной характеристики компаратора спиновых волн как функция разности фаз входных сигналов и отношения их амплитуд. Проведено микромагнитное моделирование.
В работе приводится краткое описание мотода проектирования интегральных согласующих структур, а также демонстрируются результаты его применения.
В данной работе представлены результаты исследования коэрцитивной силы и эффекта Фарадея в окрестности точек компенсации пленок ферритов-гранатов.
В ферримагнетиках благодаря многоподрешеточной магнитной структуре наряду с ферромагнитной (гигагерцовой) модой возможно возбуждение антиферромагнитной (терагерцовой) моды колебаний магнитного момента при накачке спиновой системы магнетика терагерцовыми или фемтосекундными лазерными импульсами. В данной работе представлен опыт анализа сложных сигналов с использованием преобразования фурье, приближения с помощью кривых и других операций.