4.Заключение

1. Методами распыления в поперечном ВЧ-разряде, вакуумной лазерной абляции и MOCVD на монокристаллических пластинах-подложках (001) SrTiO3, (100) MgO, а также (100) Al2O3 получены пленки мультиферроиков BiFeO3, Bi0,95La0,05FeO3, Bi0,85La0,15FeO3, Bi0,8La0,2FeO3, Bi0,95Nd0,05FeO3 и Bi0,9Nd0,1FeO3 толщиной 30 – 300 нм. Наиболее качественные пленки при использовании любого из методов были получены на подложках (001) SrTiO3, что обусловлено минимальным рассогласованием в значениях параметров решетки пленки и подложки. По данным проведенных магнитных измерений, намагниченность насыщения пленок чистого BiFeO3 составляет порядка 9,0 э.м.е./см3, что характерно для псевдоморфных пленок данного состава.

2. Установлено, что допирование пленок феррита висмута редкоземельными ионами (РЗИ) La(Nd) смещает в сторону более высоких значений температуру Нееля TN и намагниченность насыщения, увеличивает эффект магнитоемкости и магнитоэлектрический эффект. Предполагается, что механизм наблюдаемых изменений обусловлен ростом магнитной кристаллографической анизотропии кристаллической решетки вследствие легирования РЗИ. Последние изменяют константу магнитной кристаллографической анизотропии, вследствие чего существование характерной для BiFeO3 пространственно модулированной структуры (ПМС) становится энергетически невыгодным. Подавление ПМС приводит к росту намагниченности, росту магнитоемкости и МЭ-эффекта пленок мультиферроиков, а изменение магнитной структуры – к смещению в область высоких значений TN .

3. Впервые изучено влияние обработки в отрицательном коронном разряде на магнитные свойства пленок мультиферроиков BiFeO3, Bi0,95La0,05FeO3, Bi0,85La0,15FeO3, Bi0,8La0,2FeO3, Bi0,95Nd0,05FeO3 и Bi0,9Nd0,1FeO3, полученных разными технологическими способами.

Впервые обнаружено, что обработка в отрицательном коронном разряде приводит к существенному (на 34 – 35%) росту намагниченности пленок мультиферроиков всех составов. Предполагается, что обнаруженные в пленках изменения намагниченности обусловлены МЭ-зффектом, обусловленным их электретным состоянием, наведенным обработкой в короне.

4. Обнаруженные эффекты могут найти применение в устройствах записи информации.

1. Проведен анализ магнитоэлектрических и магнитных свойств и структуры кристалла феррита висмута, в том числе механизмов их возникновения. Одновременное существование спиновой циклоиды и локального скоса подрешеток, объясняется тем, что эти два явления связаны с независимыми дисторсиями, соответствующим ортогональным (полярным и аксиальным) модам кристалла.

3. Дана теоретическая интерпретация экспериментов по наблюдению возникновения слабого ферромагнетизма феррита висмута при магнитном фазовом переходе, 31 индуцированном магнитным полем.

4. Дано теоретическое объяснение результатов наблюдений спектров

антиферромагнитного резонанса BiFeO3 в сильных магнитных полях (до 250 кЭ).

5. Теоретически показано, что в тонких пленках феррита висмута при критических деформациях ~1% реализуется однородное антиферромагнитное состояние сотличными от нуля спонтанной намагниченностью и магнитоэлектрическим эффектом. Рассчитанные величины критических напряжений сжатия (1,7%) и растяжения (0,6%) согласуются с экспериментальными данными для пленок феррита висмута, выращенных на подложках с кристаллографической ориентацией(001).

8. На основании метода неприводимых представлений групп симметрии кристаллов проведен анализ магнитоэлектрических и магнитоупругих свойств редкоземельных ферроборатов.

9. Построены теоретические модели индуцированных магнитным полем фазовых переходов, при которых возникают магнитоэлектрические аномалии.