Досягнення

 

1. Відкрито механізм впливу магнітного поля, створеного біогенними магнітними наночастинками, на біохімічні процеси в клітинах та виявлено єдиний генетичний механізм, який керує процесом створення таких наночастинок в клітинах. Показано, що цей генетичний механізм є єдиним для представників всіх царств живих організмів, бактерій, архей та еукаріот, включаючи людину, і заснований на генах, які походять від спільного предка на світанку еволюції ще до появи багатоклітинних організмів. Цей генетичний апарат синтезу біогенних магнітних наночастинок належить до основних механізмів, які складають основу функціонування живого. Згідно цієї концепції біомагнітні явища, як і біоелектричні, є важливою складовою функціонування живих організмів. Це пояснює, зокрема, відомі дані про підвищену кількість біогенних магнітних наночастинок при нейродегенеративних, онкологічних захворюваннях та атеросклерозі. Подальші дослідження в цьому напрямку є багатообіцяючими для діагностики і лікування цих і низки інших хвороб.
(член-кор. НАПНУ Ю.І. Горобець, д.т.н. С.В. Горобець, д.ф.-м.н. О.Ю. Горобець)

2. Побудована теоретична модель опису взаємодії спінових та пружних хвиль з врахуванням їх затухання при наближенні до структурних фазових переходів, а саме мартенситних перетворень в матеріалах з ефектом пам'яті форми.
Створена модель дисипативної функції, що описує релаксаційні процеси, обумовлені затуханням зв’язаних магнітопружних хвиль у феромагнетиках. Отримана модель дисипативної функції базується на врахуванні симетрії магнетика та описує як обмінну, так і релятивістську взаємодію в кристалі.
Проведено дослідження динамічних характеристик взаємодії спінових та пружних хвиль в феромагнетиках різної симетрії.
(акад. НАНУ В.Г. Бар'яхтар, к.ф.-м.н. О.Г. Данилевич)

3. Досліджено динамічні властивості магнетика зі спіном магнітного іону 3/2 і загальним видом ізотропної взаємодії спінів. У розглянутій системі при різних співвідношеннях матеріальних параметрів можлива реалізація чотирьох фазових станів, феро- і антиферомагнітна фази з насиченим значенням спіна, і станів з тензорними параметрами порядку – нематичного і антинематичного. Для цих фаз спонтанне порушення симетрії визначається октупольним параметром порядку, що містить середні значення, трилінійні по компонентах оператора спіна на даному вузлі. Визначено спектри елементарних збуджень у всіх фазах. У всіх чотирьох фазових станах виникають додаткові гілки збуджень.
(член.-кор. НАНУ, д.ф.-м.н. Б.О. Іванов)

4. Методом феромагнітного резонансу досліджено динамічні магнітні властивості багатошарових наноструктур F1/f/F2 з температурно регульованим обміном між феромагнітними шарами F1 і F2 через прошарок розбавленого феромагнітного сплаву f. Виявлено, що міжшарова обмінна взаємодія сильно впливає на резонансні поля феромагнітних шарів, різкі зміни яких спостерігаються в околі точки фазового переходу (точки Кюрі) прошарку f. Встановлено, що основними параметрами прошарку f, які впливають на магнітний резонанс в системі, є довжина обмінної взаємодії, ефективна намагніченість насичення і ефективна температура Кюрі, значення яких суттєво відрізняються від відповідних величин для об'ємних зразків розбавленого сплаву через ефект підмагнічування на інтерфейсах F2/f і F1/f. Отримані результати є важливими для розробки високошвидкісних магнітних нанопристроїв на основі спін-термоелектронного керування (Опубліковано в J. Phys.: Condens. Matter 27, 446003 (2015)).
(член.-кор. НАНУ, д.ф.-м.н. А.М. Погорілий, д.ф.-м.н. О.І. Товстолиткін, д.ф.-м.н. Ю.І. Джежеря, к.ф.-м.н. А.Ф. Кравець, к.ф.-м.н. Д. М. Поліщук).

5. Надане теоретичне обгрунтування емпіричному правилу Е. Маделунга, яке було запропоноване у 1936 р. Згідно з цим правилом (n+l,n), де n – головне квантове число, а l – орбітальне квантове число, при зростанні порядкового номера елемента Z електрони послідовно заповнюють стани з найменшим можливим значенням квантового числа n+l, та, для даного значення n+l, електрони заповнюють стани з найменшим можливим значенням головного квантового числа n. Правило Е. Маделунга коректно описує дійсну електронну конфігурацію всіх елементів періодичної системи, за винятком невеликого числа виключень.
(д.ф.-м.н. Є.Д. Білоколос)

6. Розвинено кінетичну теорію наноструктур шляхом розв’язку часового рівняння Шредінгера з асиметричним прямокутним потенціалом, який моделює потенціальний профіль магнітних шаруватих структур.
Отриманий розв’язок описує проходження електронів через асиметричний потенціальний бар’єр або відбивання від потенціальної ями (які відповідальні за тунельний і гігантський магнітоопори) як функцію часу.
Показано, що у випадку широкого по енергії хвильового пакету суттєвий внесок у ймовірність розглянутих процесів дають компоненти хвильового пакету, які рухаються в протилежному напрямі відносно напряму руху пакета як цілого. Цей парадоксальний квантовомеханічний ефект також проявляється при обчисленні часу прибуття частинки в деяку точку або часу перебування частинки в деякій області і пов’язаний з проблемою вимірювання часу в квантовій механіці.
(д.ф.-м.н. В.Ф. Лось)

7. На основі модифікованої моделі Ландау-Ліфшиця-Гільберта запропоновано єдиний підхід для опису механізмів електрично-керованої магнітної динаміки в магнітних багатошарових наноструктурах. Розглянуто особливості процесів спінової поляризації електричного струму і формування спінового струму під впливом ефективного підмагнічуючого поля обмінної взаємодії, спін-орбітальної взаємодії Рашби у важких металах і спін-орбітальної взаємодії в об’ємі важких металів (спіновий ефект Хола). Вивчено залежність спінового крутильного моменту, що діє на намагніченість, від спін-орбітальної взаємодії. Досліджено умови електрично-контрольованої прецесії намагніченості.
(д.ф.-м.н. М.М. Крупа , к.ф.-м.н. А.М. Коростиль)

8. Створена теорія, в рамках якої визначені динамічні властивості та засоби керування станами спін-вентильного переходу на базі шаруватих магнітних структур зі слабким зв’язком, які є функціональним елементом в сенсориці та можуть бути використані при побудові комірок пам’яті.
(д.ф.-м.н. Ю.І. Джежеря, д.ф.-м.н. О.І. Товстолиткін, к.ф.-м.н. А.Ф. Кравець).

КОРИСНА ІНФОРМАЦІЯ

imena.ua