Основною метою досліджень, проведених у дисертаційній роботі, було визначення впливу мікро та мезоскопічної кристалічної структури епітаксіальних плівок сплавів Гейслера на їх магнітні та магнітотинамічні характеристики, а також встановлення технологічних методів їх контролю.
Cтворення магнітної наноелектроніки потребує розв’язання низки як фундаментальних, так і технологічних проблем. Серед фундаментальних слід зазначити проблеми керування магнітною динамікою та магнітними параметрами наносистем (магнітною анізотропією, коефіцієнтами затухання, обмінною константою, тощо). З прикладної точки зору є нагальна необхідність пошуку матеріалів, які мають параметри, що відповідають вимогам конкретних систем та приладів, а, з іншого боку, є високотехнологічними і можуть бути легко інтегровані в сучасні промислові цикли. Найбільш привабливим було б використання суцільнометалевих магнітних елементів, технологія виготовлення яких є достатньо відпрацьованою і дозволяє використовувати стандартні технологічні потужності. Крім того, такі елементи можуть бути легко інкорпоровані в сучасні мікросхеми. Одним з найбільш перспективних матеріалів для цього вважаються сплави Гейслера. Розрахунки показують, що деякі сплави Гейслера можуть мати стовідсоткову спінову поляризацію. Дане твердження досі залишається теоретичним передбаченням, але ступінь спінової поляризації в цих сплавах є значними в області кімнатних температур, і вони вже використовуються в спінтрониці. Крім того, сплави Гейслера на основі заліза та кобальту характеризуються найнижчим серед металічних феромагнетиків коефіцієнтом магнітного затухання, що відкриває шлях для їх застосування в елементах магноніки. Основною проблемою на шляху використання сплавів Гейслера в спінтроніці та магноніці є той факт, що їхні магнітні властивості суттєво залежать від кристалічної структури (ступеня впорядкованості, однорідності, розмірів кристалітів, двійникової структури, тощо), яка, в свою чергу, визначається технологію виготовлення та обробки. Тому встановлення взаємозв’язку між кристалічною структурою та магнітними параметрами цих матеріалів, а також розробка магнітних структур з контрольованими параметрами є актуальною задачею. В даній дисертаційній роботі досліджувались фізичні закономірності формування магнітних характеристик епітаксіальних плівок сплавів Гейслера.
Дисертаційна робота складається з чотирьох розділів. У Вступі викладено основні аргументи щодо актуальності обраної теми, визначено основну мету та завдання дослідження, а також окреслено об’єкт і предмет вивчення. Крім того, представлені ключові наукові положення, які винесені на захист і відображають новизну отриманих результатів, показано особистий внесок здобувача у виконані роботи. Також наведена інформація про апробацію наукових результатів на фахових наукових конференціях та про зв’язок дисертаційного дослідження з науково- дослідницькими роботами.
Перший розділ містить інформацію про сучасний стан дослідження тонких плівок сплавів Гейслера та обгрунтування актуальності та новизни результатів, які описані в подальших розділах. Наведені основні данні про структуру та магнітні властивості сплавів Гейслера з акцентом на особливості, які мають місце в тонких епітаксіальних плівках цих матеріалів.
В другому розділі наведена коротка інформація щодо експериментальних методів, які використовувались в даній роботі для дослідження структурних та магнітних властивостей зразків (енерго-дисперсійна рентгенівська спектроскопія, рентгенівська дифракція, атомно-силова мікроскопія, вібраційна магнітометрія, феромагнітний резонанс та Бріллюенівське розсіювання), та основні фізичні принципи, які лежать в їх основі.
Третій розділ присвячений дослідження структури та магнітних властивостей епітаксіальних плівок сплаву Гейслера Co2FeGe, осаджених на монокристалічні підкладинки MgO (100). Це дослідження показує значну роль термічної обробки в оптимізації магнітних властивостей плівок Co2FeGe для застосувань в системах спінтроніки та магноніки. Було показано, як на магнітнітостатичні та магнітодинамічні властивості впливає мікроструктура плівок, на яку, у свою чергу, впливає термічна обробка. Зокрема, було продемонстровано, що вплив температури обробки має немонотонний характер і показані шляхи оптимізації технологічних параметрів для досягнення потрібних магнітних властивостей плівок.
В четвертому розділі наведені результати по дослідженню впливу мезоскопічної просторово періодичної двійникової структури, яка формується в епітаксіальних плівках сплавів з магнітним ефектом пам’яті форми, на їх магнітні властивості та магнітодинамічні характеристики. Обговорюється механізми формування просторово періодичної двійникової структури в тонких плівках сплавів з ефектом пом’яті форми та вплив товщини плівок на період такої структури. Показана аналогія між нанодвійниковими структурами та шаруватими системами на основі феромагнетиків.
