Відділ фізики мезо- та нанокристалічних магнітних структур №03
|
Керівник відділу |
Про відділ
Відділ фізики магнітних мезо- та нанокристалічних магнітних структур (№ 03) є одним із структурних підрозділів на базі яких створювався Інститут магнетизму восени 1995 року. На даний момент відділ представляє потужну науково-дослідницьку групу у складі якої 5 докторів наук (з них 4 професори), 7 кандидатів наук (із яких 4 доценти та с.н.с.), 7 молодих дослідників.
Науковці відділу працюють в широкому спектрі напрямків. Серед приоритетних – дослідження магнітної структури та електричної рушійної сили феромагнітних гальванічних елементів в магнітному полі. Розробка фізичних принципів та створювалась методика отримання магнітних покриттів високо градієнтних феромагнітних насадок магнітного фільтра-сепаратора для біології та медицини. Ефекти післядії і вплив електромагнітного поля на структурні і транспортні характеристики фунціональних елементів наноелектроніки. Спінтроніка та магнітооптичні явища.
Новий напрямок започаткований у відділі - це методологічна робота щодо розробки принципів стимулювання розвитку науки в університетах.
Cтруктура відділу:
- Лабораторія нанокристалічних структур №05. Завідуючий лабораторією к.ф.-м.н., с.д. Дереча Д.О.
- Лабораторія фізичних та інформаційних технологій в біології та медицині (Спільно з НТУУ "КПІ ім. Ігоря Сікорського").
- Лабораторія компютерної фізики (Спільно з НТУУ "КПІ ім. Ігоря Сікорського").
Напрямки досліджень:
- доменна структури і їх елементи у феромагнітних системах з парамагнітним проміжним шаром;
- атомний і магнітний процес впорядкування і вплив кореляції електронів ближнього і далекого порядку на спектр елементарних збуджень, явища перенесення, фазове перетворення і інші властивості сплавів та інших неврегульованих систем.
Сучасні проблеми фізики твердого тіла:
- дослідження магнітних фазових перетворень і нерівноважних процесів в сильнопорушених магнітних системах на основі кристалічних і аморфних сплавів на основі 3d-транзитивних металів;
- дослідження електронних структурних особливостей нанокристалів методом тунельной мікроскопії.
Вирощування монокристалів:
- синтез і вирощування кристалів мінералів і з'єднань таких як кварц, андалузит, мегнетит та ін. представляють мінералогічний і комерційний інтерес;
- встановлення фізичних і хімічних закономірностей мінералів, що з'являються в процесі розчинення і кристалізації, в гідротермальному довкіллі і їх застосування для вивчення мінеральних утворень в природі;
- розробка і виготовлення апаратури високої температури і високого тиску.
Найбільш вагомі наукові досягнення
1. На основі розвинутої раніше В.Г. Бар'яхтаром теорії обмінної релаксації в магнетиках кількісно описаний ефект надшвидкого (за декілька пікосекунд) перевороту магнітного моменту ферімагнітного сплава GdFeCo, що спостерігався при швидкому і сильному нагріванні зразка фемтосекундним лазерним імпульсом. Аналітично доведено, що ефект можливий лише для антиферомагнітного знаку взаємодії спінових підсистем Gd и FeCo. Аналітично і за допомогою числового моделювання показано, що переворот може відбуватись навіть в присутності магнітного поля порядку 10 Тесла. (В.Г. Бар'яхтаром, Б.О.Іванов )
2. Розроблено резонансный метод керування станом комірки пам'яті на базі синтетичного антиферромагнетику (SAF). Знайдено діапазон амплітуди та частоти магнітного поля для гарантованого перемикання магнітного стану комірки SAF. (Ю.І.Джежеря.)
3. Розроблено конструкції сенсорів дефектоскопу на основі моделі розподілення струмів Фуко та магнітного поля в зразках з дефектами та навколишньому простору, що межує з дефектами. Виготовлено сенсори та блок багатоканального сканера для дефектоскопу. Розроблено та виготовлено тест-об’єкти для дефектоскопу. Проведено тестування сканера в одноканальному режимі. (Черепов С.В., Джежеря Ю.І., Дереча Д.О.,Лепеха В.В)
4. Експериментально отримано перемагнічування магнітних наноплівкових шарів спінполяризованим струмом, який збуджується в двошарових магнітних наноплівках наносекудними електричними імпульсами або наносекундними чи пікосекундними лазерними імпульсами. Вивчена динаміка і механізм такого перемагнічування, яким є магнітне поле, створюване за рахунок переносу магнітного моменту спін-поляризованними електронами. (Крупа М.М.)
5. Вперше експериментально зареєстровано перенос магнітного моменту і перемагнічування магнітних наношарів спіновим струмом, який виникає за рахунок захоплення поляризованих електронів лазерним випромінюванням. Отримані великі зміни провідності тунельних контактів під дією таких лазерних імпульсів. Розроблений спосіб запису інформації і та конструкція магнітного спінового носія інформації. (Крупа М.М., Коростиль А.М.).
6. Розроблені 2 типи високочутливих датчиків магнітного поля, в яких використовується параметричне підсилення вимірюваного сигналу, за рахунок сильної залежністі магнітної проникливості і коефіцієнта магнітострикції чутливих елементів від амплітуди магнітного поля. (М.М. Крупа)
7. Розроблено нові принципи керування процесами корозії феромагнітних електродів за допомогою зовнішнього постійного магнітного поля. Вперше, на основі концепції нанокластерів з ефективною магнітною сприйнятливістю детально пояcнено особливості магніто-гальванічних ефектів, що відбуваються в феромагнітних електродах в магнітному полі. (Горобець О.Ю., Розпотнюк В.П.).
8. Розроблена теорія керування комірками пам’яті на основі синтетичних антиферомагнітних систем, та феноменологічна теорія обмінного зв’язку в композиційних шаруватих феромагнітних плівках (Джежеря Ю.І., Кравець А.Ф., Коренівський В.).
9. Вперше за допомогою ефекту Баркгаузена показано, що коливання електричного струму між електродами в зовнішньому магнітному полі відбуваються лише під час перебудови магнітної доменної структури електродів, при чому частота коливань струму та швидкість перебудови доменної структури лежить в низькочастотному діапазоні (до 1Гц). (Дереча Д.О., Скирта Ю.Б., Черепов С.В., Герасимчук І.В.).
Публікації
[1] A. F. Kravets, Yu. I. Dzhezherya, A. I. Tovstolytkin, I. M. Kozak, A.Gryshchuk, Yu. O. Savina, V. A. Pashchenko, S. L. Gnatchenko, B. Koop, and V. Korenivski. Synthetic ferrimagnets with thermomagnetic switching. Phys. Rev. B 90, 104427 (2014).
[2] A.I.Tovstolytkin, A.M.Pogorily, Yu.I.Dzhezherya, V.V.Dzyublyuk and D.J.Mapps. Interference of coexisting para- and ferrovagnetic phases in partially crestallized films of doped manganites//J.Phys. Condens.Matter., 2009– 21(38), 386003.
[3] S. Cherepov, B.Koop, Yu.Dzhezherya, Resonant activation of a Synthetic antierromagnet//Phys Rev. Letters,107,077202(2011).
[4] Yu.I.Dzhezherya, A.I.Tovstolytkin A remarkable transformation of magnetic resonance spectra as a result of a mutual influence of coexisting para- and ferromagnetic phases.
[5] V.V. Kokorin, V.V. Koledov. V.G. Shavrov, S.M. Konoplyuk, H. Maier, S.Thurer, D.M. Troyanovski Effect of thermal cycling on the martensitic transformation in Ni-Mn-In alloy // Journ.Appl.Phys. 2014, v.116, № 10, p.1
[6] Krupa M.M., Control Spin Currentand data recording on spin storage medium, V. 4, # 3, 1450006, 2014
[7] V. V. Kokorin, S. M. Konoplyuk, A. Dalinger, S. Thurer, G. Gerstein, and H. J. Maier, Stress-induced resistivity changes in a Ni-Mn-In alloy, Appl. Phys. Lett., Vol.106, Issue 13, 131908 (2015).
[8] B. C. Koop, Yu. I. Dzhezherya, K. Demishev, V. Yurchuk, D. C. Worledge, and V. Korenivski/Demonstration of bi-directional microwave-assisted magnetic reversalin synthetic ferrimagnets /APPLIED PHYSICS LETTERS 103, 142408 (2013).
[9] Yu.I. Dzhezherya, A.I. Tovstolytkin, E.S. Klymuk,. Current-induced magnetic and termal effects in with combined magnetic and resistive transitijns//JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 109, 093906 2011, (8p.)
[10] B. C. Koop, Yu. I. Dzhezherya, K. Demishev, V. Yurchuk, D. C. Worledge, and V. Korenivski/Demonstration of bi-directional microwave-assisted magnetic reversalin synthetic ferrimagnets /APPLIED PHYSICS LETTERS 103, 142408 (2013).
[11] Derecha D.O., Skirta Yu.B., Gerasimchuk I.V. Electrolyte vortex dynamics in the vicinity of a ferromagnetic surface in a direct current magnetic field. // J Phys Chem B. 2014 Dec 18;118(50):14648-51. doi: 10.1021/jp510275x
[12] Derecha D.O., Skirta Yu.B., Gerasimchuk I.V. Technique for Determining Fluids Motion Characteristics in the Vicinity of Ferromagnetic Solids Under Magneto-Chemical Treatment // Nanoscale Research Letters201510:440 DOI: 10.1186/s11671-015-1150-6
[13] O.Yu. Gorobets, V.Yu. Gorobets, D.O. Derecha, O.M. Brukva Nickel electrodeposition under influence of constant homogeneous and high-gradient magnetic field // The Journal of Physical Chemistry C 112 (9), 3373-3375
[14] S. Vorobiov, Ia. Lytvynenko, T. Hauet, M. Hehn, D. Derecha, A. Chornous The effect of annealing on magnetic properties of Co/Gd multilayers Vacuum Volume 120, Part A, (October 2015) Pages 9-12
[15] Порев С.М. Університет і наука. Епістемологія, методологія і педагогіка виробництв знань[Монографія]/С.М.Порев. – Київ: Хімджест, 2012. – 384 с.
[16] Порев С.М. Шлях науки університету [Монографія] /С.М.Порев, І.В.Сандига. – Київ: Хімджест, 2016. – 112 с.
[17] Porev S.M. Problems management of Ukrainian local research universities forming. In Illiashenko, S.M., Strielkowski, W. (eds.). Managing economic growth: marketing, management, and innovations. 1st edition, Prague Institute for Qualification Enhancement: Prague, [ISBN 978-80-906210-0-8, 640 pages], 2016. – p.128 - 139.
Штат співробітників
Гол.н.с., Д.ф.-м.н. Крупа Микола Миколайович
Пр.н.с., К.ф.-м.н. Черепов Сергій Володимирович
Зав. лаб., К.ф.-м.н. Дереча Дмитро Олександрович
Ст.н.с., К.ф.-м.н. Тітенко Анатолій Миколайович
Ст.н.с., К.ф.-м.н. Козлова Лариса Євгеніївна
Ст.н.с., К.ф.-м.н. Коноплюк Сергій Михайлович
Пр.н.с., Д.ф.-м.н. Герасимчук Ігор Вікторович
Ст.н.с., К.ф.-м.н. Коростіль Андрій Мирославович
Пр.н.с., К.ф.-м.н. Скирта Юрій Борисович
С.н.с., К.ф.-м.н. Шарай Ірина Вікторівна
