Ïðîãðàììû ñèáèðñêîãî îòäåëåíèÿ ÐÀÍ â 1999 ãîäó

Исследованы особенности твердотельных реакций в двухслойных пленках, состоящих из слоев реагентов, напыленных последовательно на подложки различных типов. Показано, что, кроме известного механизма протекания таких реакций через диффузию по границам зерен, в пленочных материалах можно инициировать самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС). Обнаружено, что в пленках системы Al/Ge явление СВС инициируется неограниченное число раз. Эта разновидность СВС, названная множественным самораспространяющимся высокотемпературным синтезом (МСВС), во многом аналогична фазовому переходу металл - диэлектрик.

Показано, что для эвтектических систем МСВС эквивалентен многократному переходу через температуру эвтектики массивных образцов. Сделано предположение, что МСВС в двуслойных пленках определяется механизмами фазового расслоения, происходящими при эвтектическом затвердевании в эвтектоидном распаде.

1. Мягков В. Г. Множественный самораспространяющийся высокотемпературный синтез в двухслойных тонких пленках. ДАН, 1999, 364, № 3, с. 330.
2. Мягков В. Г., Быкова Л. Е., Бондаренко Г. Н. Множественный самораспространяющийся синтез и твердотельные реакции в двухслойных тонких пленках. ЖЭТФ, 1999, 115, в. 5, с. 1756.

Исполнитель - сектор физики магнитных пленок.
Зав. сектором - к.ф.-м.н. Г. И. Фролов.

Экспериментально установлен аномальный характер температурной зависимости магнитосопротивления (МС) мультислойных пленок Co/Cu с толщиной магнитного слоя ~0.3 нм. Обнаружено, что температура, при которой МС имеет максимум в зависимости от толщины прослойки Cu, имеет осциллирующий характер. Обнаруженный пик МС, видимо, объясняется существованием антиферромагнитного взаимодействия в мультислойной системе. Пик МС соответствует максимуму восприимчивости при температуре Нееля. В этой точке наблюдается скачок температурного коэффициента сопротивления.

Методом эпитаксиальной кристаллизации изготовлены мультислойные композиционные монокристаллы Co/Cu, представляющие собой искусственные периодические композиционно модулированные кристаллические сверхструктуры. Монокристаллы магнитоупорядочены как в области больших периодов модуляции, так и в области малых периодов модуляции (моноатомных слоев Cu и Co).

Исполнитель - лаборатория магнитодинамики.
Зав. лаборатории - д.ф.-м.н. П. Д. Ким.

Исследовано влияние размерных параметров на магнитооптические (МО) свойства мультислойных пленок DyFeCo/SiO. В процессе оптимизации относительно МО свойств была получена система, в которой при определенных толщинах магнитных и диэлектрических слоев угол МО вращения Керра 2qK = 8,1°, что в 24 раза превосходит значение для однослойной пленки DyFeCo без диэлектрических покрытий, при этом МО добротность R1/2ЧqK = 1.2°. Проведен анализ особенностей спектральных зависимостей эффекта Керра для пленок DyFeCo/SiO при изменении толщины магнитных слоев от 4 до 12 нм в сравнении с однослойными магнитными пленками той же суммарной толщины.

Расчеты в рамках подхода эффективного тензора диэлектрической проницаемости показывают, что для рассматриваемого интервала толщин наблюдаемое увеличение вращения Керра не может быть полностью объяснено с точки зрения кооперативных эффектов и для его интерпретации необходимо учитывать существенный вклад интерференционных явлений, обусловленных слоистостью структуры.

Исполнитель - группа "Внешняя память".
Зав. группой - В. А. Середкин.

Проведено комплексное исследование структуры и магнитных свойств ферромагнитных нанокристаллических пленок Fec, полученных методом импульсно-плазменного напыления, которое позволило идентифицировать в них тип ближнего порядка и установить последовательность структурных состояний в процессе термической релаксации ГЦК Fe(C) R ГПУ Fe(C) R ОЦК Fe + C. На основе анализа метастабильных фазовых диаграмм с привлечением правила Оствальда показана закономерность наблюдаемого сценария структурных превращений в данных метастабильных нанокристаллических сплавах Fe(C).

1. Исхаков Р. С., Комогорцев С. В., Столяр С. В., Прокофьев Д. Е., Жигалов В. С. Структура и магнитные свойства нанокристаллических конденсатов Fe, полученных методом импульсно-плазменного испарения. ФММ, 1999, 88, в. 3.
2. Исхаков Р. С., Комогорцев С. В., Столяр С. В., Прокофьев Д. Е., Жигалов В. С., Балаев А. Д. Правило ступеней Оствальда в пленках метастабильных нанокристаллических сплавов Fe-C, полученных методом импульсно-плазменного испарения (ИПИ). Письма в ЖЭТФ, 1999

Исполнитель - сектор физики неоднородных сплавов.
Зав. сектором - д.ф.-м.н. Р.С. Исхаков.

Решена задача об описании экспериментальных вольт-амперных характеристик (ВАХ) слабосвязанных сверхпроводников. Традиционно она решалась с использованием называемой RSJ модели зашунтированного джозефсоновского перехода, не имеющей в своей основе четкого физического смысла. Недавно была сформулирована теория этих систем, впервые учитывающая андреевское отражение носителей сверхтока на границе слабой связи. Нами целенаправленно была поставлена серия экспериментов по проверке ее применимости, в ходе которой электросопротивление материала слабой связи вежду высокотемпературными сверхпроводниками (ВТСП) изменялось почти в 40 раз. При этом экспериментальные ВАХ таких слабосвязанных ВТСП изменились не только количественно, но и качественно, как показано на рисунке. В то же время данная теория позволила описать эти ВАХ в рамках единого подхода, что сделано для ВТСП впервые.

1. Petrov M. I., Balaev D. A., Gohfeld D. M., Ospishchev S. V., Shaihudtinov K. A., Aleksandrov K. S. Applicability of the theory based on Andreev reflection to the description of experimental current-voltage characteristics of polycrystalline HTSC + normal metal composites. Physica C, 314, N 1, 2, p. 51, 1999.

Исполнитель - лаборатория сильных магнитных полей.
Зав. лабораторией - к.ф.-м.н. М. И. Петров.

Установлено, что термолизный остаток, который образуется при синтезе фуллеренов в плазмохимическом реакторе на внешнем более холодном электроде, содержит турбостратный графит с расстоянием между графитовыми слоями ~3,42 А и многослойные нанотрубки длиной 500 А, диаметром 163-175 А, толщиной стенки 66 А, диаметром внутреннего отверстия 25-50 А и пластинки (показаны на рисунке). При синтезе фуллереновых производных с азотом найдены параметры синтеза, при которых содержание азота в фуллереновом экстракте составляет ~0.5 %.

Исполнитель - сектор плазменных технологий.
Зав. сектором - к.ф.-м.н. Г. Н. Чурилов.