Введение к работе
іктуальность темы исследования. В настоящее время
аблюдается большой интерес к магнетизму в системах с
ониженной размерностью, таких как ультратонкие магнитные
ленки, поверхности, межграничные области. Резкое обрывание
ристаллической решетки и отсутствие ближних соседей в
оверхностном слое, изменение композиционного состава в
гногослойных пленках, переход к 2-мерным структурам
риводит к возникновению экзотических свойств, таких как
величение или уменьшение магнитного момента на атом,
озникновение магнетизма в немагнитных материалах,
уществование сложных магнитных упорядочений. До недавнего
ремени изучение 2-мерного магнетизма было ограничено
'тсутствием пленок высокого качества. Недавний технический
:рогресс дал возможность получения ультратонких пленок
ысокого качества со стабильной или метастабильной
ристаллической структурой. Появление ряда методов
питаксиального выращивания пленок открыло отдельную
ібласть в физике твердого тела - магнетизм ультратонких
хленок. Экспериментальное изучение магнитных свойств тонких
[ленок и поверхностей потребовало развития различных
методов для измерения слабых магнитных эффектов.
4етод рефлектометрии поляризованных нейтронов (РПН)
.вляется уникальным для измерения магнетизма ультратонких
шенок. Основное достоинство РПН заключается в том, что этот
детод является неразрушающим и позволяет измерить
ібсолютную величину намагниченности на глубине до 5000 А от
юверхности. Таким образом, проведение экспериментов с
іспользованием метода РПН по изучению особенностей
магнетизма ультратонких пленок является весьма актуальным
;ля понимания физики этих систем.
Іелью диссертационной работы являлось экспериментальное ісследование методом РПН магнитного момента основного юстояния ультратонких пленок Зй-переходных металлов, шияния эффектов изменения зонной структуры и межатомной 'ибридизации атомов в межграничной области в случае (3d - 3d) і (3d - 4d) взаимодействия переходных металлов на магнитные :войства трехслойных систем; изучение возникновения заведенной намагниченности в атомах немагнитных переходных
металлов; исследование поглощающих слоев и их влияния н, поляризующую способность магнитных нейтронных зеркал. Научная новизна.
-
Прямое измерение магнитного момента атомов Fe : основном состоянии для ультратонких пленок являете: необходимым для понимания двумерного магнетизма. Особенн< интересен случай, когда монослой магнитного переходной металла нанесен на немагнитный переходный металл (например FeAV(llO)), так как вследствие эффекта гибридизации d-оболоче: возникают особые магнитные свойства: уменьшение магнитной момента пленки и возможная поляризация подложки илі покрывающего слоя. Полученные нами результаты впервы экспериментально подтвердили предсказанное теоретически [1 уменьшение магнитного момента атомов Fe, нанесенных на V подложку по сравнению с поверхностным слоем объемного Fe.
-
Впервые с использованием метода РПН исследован: намагниченность трехслойной системы Pd/Co(2lA)/Pd, длі которой теоретичекие расчеты [2] показывают существованиі поляризационных эффектов в слое Pd, прилежащем і межграничной области с Со. Впервые методом РПН измеренс увеличение магнитного момента в изучаемой системе, которої мы относим к существованию индуцированного магнитног< момента, равного 0.4 (ig, в двух монослоях Pd, прилежащих і обеим Pd/Co границам.
-
Впервые экспериментально исследована спектральна; зависимость длины рассеяния гадолиния и его сплава с титаноь в тепловой области энергий нейтронов.
-
Впервые выяснены причины наблюдающегося сильногс падения поляризующих свойств ферромагнитных зеркальны} нейтроноводов в длинноволновой части спектра. Предложен* возможность создания нового поглощающего сплава дл$ поляризующих нейтроноводов с существенно меньше* отражающей способностью на основе бора.
Практическое значение.
-
Показано, что метод рефлектометрии поляризованные нейтронов позволяет измерять магнитные эффекты в ультра тонких магнитных пленках вплоть до нескольких монослоев.
-
Исследованы особенности намагниченности в Pd/Co/P( системе, используемой в магнито-оптических запоминающиї устройствах высокой плотности.
3- Изучены причины падения степени поляризации пучка с юстом длины волны нейтронов. Предложены поглощающие слои [а основе Cd и В оптимизированные на минимум отражения для оздания поляризующих зеркал с высокой степенью поляризации і широком интервале длин волн тепловых нейтронов. Апробация работы. Результаты исследований, изложенных в ;иссертации, докладывались на XXV и XXVI школах в Закопане Condensed matter studies by nuclear methods" (Закопане, Польша, 1990 і приглашенный докладв в 1991 г .г.), 2 International Conference 'Surface X-Ray and Neutron Scattering (приглашенный доклад. Bad -lonnef, Германия 1991 г.), 3 International Symposium on Surface Science" (La Plagne, Франция 1992 г.), 6th International conference on :olid films and surfaces (Париж, Франция, 1992 г.), "Symposium on nagnetic ultra thin film, multilayers and surfaces" (Лион, Франция, 1992 '.), 3 International Conference "Surface X-Ray and Neutron Scattering, Іубна, 1993 г.), 14th International Colloquium on magnetic films and ;urfaces (Дюссельдорф, Германия 199 г.), на семинарах Іетербургского института ядерной физики РАН (Гатчина), института полупроводников АН Украины (Киев), Университета г. (онстанц (Германия), Лаборатории магнетизма Louis Neel CNRS Гренобль, Франция), Института Лауз-Ланжевена (Гренобль, Франция), отдела физики конденсированных сред Лаборатории Іейтронной Физики им. И.М.Франка ОИЯИ.
Іубликации. По результатам диссертации опубликовано 11 :татей.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из пяти глав, іриложения, заключения и списка литературы. Работа изложена ta 100 страницах, включает 25 рисунков и 7 таблиц. Список іитературьі содержит 111 наименований.
