Зв’язок статичних, високочастотних, релаксаційних властивостей та магнітної анізотропії низьковимірних магнетиків з їхньою мікроструктурою

В третьому підрозділі вивчається вплив міжшарової взаємодії на коефіцієнт підсилення ЯМР і швидкості релаксації ядерної намагніченості. Вимірювались плівки Со/FeNi різних товщин (тобто з різними Н_а), а контрольними були плівки Со. Як і очікувалось, коефіцієнт підсилення в ДФП росте в кореляції із зменшенням величини ефективної анізотропії кобальту при контакті з шаром пермалоя. При цьому спостерігається збільшення швидкостей спін-спінової та спін-решіткової релаксації. Оскільки електронна частота w_е ~ (8?К_а)^1/2, при зменшенні енергії анізотропії Со може знятися заборона з спін-хвильового механізму релаксації, що й призводить до росту її швидкостей. Імовірно, що в залежності від товщини шарів плівок Co/FeNi, нам вдалося спостерігати механізми релаксації через взаємодії ядерного магнітного моменту або з колективізованими електронами, або з магнонами.

Результати досліджень, викладених у розділі, мають бути корисними при розробці тунельних контактів (ТК) - елементів магнітної пам'яті комп'ютерів. Наприклад, зараз інтенсивно вивчаються нещодавно створені ТК Fe/MgO/Fe/Co з великим ефектом тунельного магнітоопору.

Метою робіт четвертого розділу “Зв'язок кристалічної та магнітної структури гетерогенних наносистем магнетик-метал і магнетик-діелектрик“ є дослідження статичних, високочастотних і релаксаційних властивостей гетерогенних плівок магнетик-діелектрик (CoFe-Al₂O₃) та магнетик-немагнітний метал (Сo-Cu, Co-Ag) різної концентрації, а також мультишарових острівцевих плівок CoFe/Al₂O₃ у залежності від товщини феромагнітних шарів. Увага зосереджена на вивченні особливостей процесу перколяції, що фактично стало дослідженням дипольної взаємодії між магнітними гранулами [27-37].

Під гранульованими плівками (ГП) розуміють структуру, що складається з магнітних частинок, які розсіяні в немагнітній плівковій матриці та хімічно не взаємодіють з матеріалом матриці. В таких умовах вони мають правильну форму, яка спотворюється при зростанні концентрації магнітного компоненту та наближенні до точки структурної перколяції або перколяції за провідністю, коли виникає перший суцільний ланцюжок. Мультишарові острівцеві плівки магнетик -діелектрик (МОМД) є нещодавно створеним [Dieny B. із співавт., 1998] особливим типом ГП з двомірною сіткою гранул, які мають більш високу чутливість магнітоопору (% /Ерст.), тобто нижчі поля насичення, у порівнянні з тримірними сітками гранул. Вони складаються з тонких феромагнітних (ФМ) шарів у вигляді острівців, розділених більш товстими шарами діелектрику. При збільшенні товщини ФМ шарів здійснюється перехід до суцільної плівки. Під точкою структурної перколяції розуміють відповідну товщину ФМ шару. Оскільки діаметри гранул в плівках з дво- та тримірною сітками належать до нанометрового діапазону, при кімнатній температурі частинки знаходяться в суперпарамагнітному (СП) стані.

З огляду літератури, викладеному в першому підрозділі, виходить: взаємодії між гранулами призводять до залежності полів розмагнічування не тільки від форми плівки, але й від форми, розміру гранул, їхньої концентрації та від температури [U. Netzelmann, 1990, J. Dubowik, 1996, Yu. G. Pogorelov із співавт., 1999] Унікальна інформація щодо локальної структури та інтерфейсів в цих матеріалах може бути одержана методом ЯМР, але відомостей про такі дослідження дуже мало. Численні публікацїї присвячено вивченню резонансних властивостей ГП із взаємодіючими частинками, зокрема, методом ФМР. Теорії ФМР були розроблені для магнітно-насичених плівок, в рамках моделі ізотропних частинок із взаємодією. Але вплив взаємодій на ФМР має бути більш вираженим нижче магнітного насичення. ФМР на проміжних частотах (~10 ГГц) дає добру можливість для такого дослідження. Наскільки нам відомо, в літературі не існувало відповідної теоретичної моделі, а в наявних експериментальних роботах характер взаємодій не висвітлено до кінця.

Другий підрозділ цього розділу присвячений структурному дослідженню систем з двомірною та тримірною сітками гранул. Перші з них - двадцятишарові плівки (10 пар шарів) [СоFe(t)/Al₂O₃(3 нм)]х10, в яких товщина шару СоFe (t) змінювалась від 0,9 до 2,5 нм, а товщину шару діелектрику Al₂O₃ було фіксовано при значенні 3 нм. В плівках з тримірною сіткою (СоFe)_х - (Al₂O₃)_1-х, об'ємна концентрація х^СоFe зростала від 0,09 до 0,49, а в серії Co_x - Ag_1-x - від x^Co = 0,18 до 0,88. Магнітні та немагнітні компоненти цих систем осаджувалися з двох джерел під нахилом до нормалі. Таким чином було зроблено спробу навести в гранульованій плівці магнітну анізотропію. Очікувалося, що великі поля насичення, які є вадою при практичному застосуванні гранульованих плівок, мають бути зменшені при намагнічуванні плівки вздовж ВЛН.

Зразки з тримірною сіткою гранул були виготовлені А.Ф. Кравцом (Імаг НАНУ), а з двомірною - Г.М. Каказеєм в лабораторії проф. П. Фрейташа (INESC, Lisbon). Виміри спектрів ЯМР, кривих намагнічування методом СКВІД-магнітометрії та ФМР на частоті 94 ГГц (ВП-ФМР), описані нижче, було виконано автором дисертації в лабораторіях професорiв П. Паніссо (P. Panissod, IPCM Strasbourg,-ЯМР), Ф. Вігена (P.E. Wigen, OSU, USA-СКВІД) та П. Ріді (P.C. Riedi, University of St. Andrews, UK - ВП ФМР) за їхніми люб'язними запрошеннями.

Мікроструктура. Характеризація системи СоFe(t)/Al₂O₃(3 нм) методами низькокутової рентгенівської дифракції (виконано Г.М. Каказеєм у лабораторії проф. Соузи (J.B. Sousa, IFIMUP, Porto) і трансмісійної електронної мікроскопії високого розділення (ТЕМВР) підтвердили існування багатошарової періодичної структури. Найтонші шари CoFe складалися із сферичних гранул. Рентгенівський аналіз, разом з Фурьє - аналізом зображення ТЕМВР (виконано E. Snoeck, CEMES-CNRS, Toulouse) дозволили ідентифікувати кристалічну структуру CoFe як гранецентровану кубічну (гцк). Нижче товщини структурної перколяції t_р = 1,8 нм шари Со являють собою ансамбль СП гранул.

Спектри ЯМР реєструвалися в нульовому зовнішньому постійному полі при температурі 1,5 K за допомогою спектрометра спінового еха. Графіки на рис. 7a-в демонструють три характерні області у спектрах ЯМР, в яких товщина t змінюється від 0,8 до 2 нм: 1) t < 1,3 нм (рис. 7a); 2) 1,3 нм < t < 1,6 нм (рис. 7б); 3) t > 1,6 нм (рис. 7в). Видно, що в зразках з однієї й тієї же області спектри подібні, але вони досить різко змінюються при переході до наступної області. Ці результати інтерпретовано з урахуванням внесків від атомів кобальту, які знаходяться всередині гранул, та на їхніх поверхнях (в районі інтерфейсів гранула - матриця). Після детального аналізу усіх особливостей вказаних спектрів при використанні нашої бази даних по частотам ЯМР та результатів П. Паніссо із співавт. [P. Panissod, 1996] щодо ЯМР в масивному сплаві та плівках СоFe, встановлено, що сигнали на частотах 160-180 МГц мають бути віднесені до атомів ⁵⁹Со, розташованих на інтерфейсах, де надтонке поле знижене внаслідок присутності немагнітних сусідів. Відносна інтенсивність сигналу на частотах від 160 до 180 МГц - найменша в зразках з t = 1,8 та 2 нм, що вказує на мінімальну кількість меж розділу. Це підтверджене методом ТЕМВР та даними виміру провідності, які також показали, що шари CoFe є суцільними в означеному діапазоні товщин. Спектр зразка при t=1,6 нм все ще подібний до попередніх, але вже демонструє збільшення сигналу на низьких частотах. Останнє є свідоцтвом збільшення площі поверхневих областей і вказує на розривання шарів CoFe. Тому товщиною переходу від суцільних шарів до острівцевої структури можна вважати t_р =1,8 нм. Максимум інтенсивності сигналу в спектрах ЯМР від найтонших шарів (область 1 на рис. 7а) спостерігається на частотах 160 - 180 МГц, що вказує на дуже високе відношення поверхні до об'єму, тобто зразки в даному діапазоні товщин складаються з гранульованих шарів CoFe з великою площею інтерфейсу. Спектри ЯМР в проміжній області 2 (рис. 7б) демонструють різке зменшення інтенсивності на частотах від 160 до 180 МГц і на частоті 330 МГц (пік С походить від ⁵⁹Со в оксиді на інтерфейсах), порівняно з спектрами в області 1. Отже еволюція структури шарів CoFe відбувається в трьох стадіях: при t < 1,3 нм плівки гранульовані; при 1,3 < t < 1,6 нм вони являють собою суміш гранул та плоских локальних областей; при t > 1,6 нм плівки - суцільні.

В спектрах ЯМР на ядрах ⁵⁹Co у зразках Со_хAg_1-х з різним вмістом Со, зміряних при T=1,4 K (представлені в дисертації), поряд з головною лінією на частоті 220 МГц, що відповідає ядрам ⁵⁹Со в об'ємі кластерів кобальту, на більш низьких частотах спостерігається розширений спектр, що походить від атомів ⁵⁹Со у контакті з сріблом. Розрізняються дві спектральні області: 1) широка лінія на 178 МГц, що відповідає атомам ⁵⁹Со з 3 - ма сусідами Ag та 9-ма Со в першій координаційній сфері; 2) хвіст або широкий горб в діапазоні 100 - 150 МГц, де атоми ⁵⁹Со мають 5 - 8 атомів AgNN. Атоми Со з трьома Ag NN походять від різких та плоских інтерфейсів (111) між кластерами Со і матрицею Ag. Таким чином, поверхня кластерів Со утворена в значному ступені із сторін (111). Горб, або хвіст, на більш низьких частотах відповідає дуже малим (декілька атомів) кластерам Со або атомам Со, розсіяним в сріблі. При моделюванні спектрів, приймаючи форму гранул кобальту у вигляді урізаних октаедрів (запропоновано і виконано проф. П. Паніссо), встановлено, що діаметр великих кластерів Со відносно постійний і має величину 2,8 нм.

Статичні властивості. Криві намагнічування плівок СоFe/Al₂O₃ та СоFe - Al₂O₃ були отримані за допомогою СКВІД при різних температурах вимірювання - вище і нижче температури блокування коливань СП гранул (Т_b) в кожному зразку. Остання визначалася з графіків температурної залежності магнітного моменту, зміряної при охолодженні плівок в магнітному полі (FC - режим) та без поля (ZFC - режим).

Досліджувалися три групи зразків: 1) товщина (концентрація) нижче порогу структурної перколяції (х_р або t_p); 2) нижче, але близька до цього порогу; 3) суцільні плівки. Найбільш цікава особливість цих залежностей є гістерезисний характер кривих намагнічування в зразках 2) при товщинах t_М < t < t_p в острівцевих плівках та концентрації х_М < х < х_p в тримірних системах, що є ознакою ФМ -фази. Водночас, ці плівки не насичені навіть при Н = 5Т, що є ознакою СП стану. Чисто СП поведінку демонстрували зразки 1), а ФМ режим - зразки 3). Ще одну ФМ особливість області проміжних концентрацій плівок показано на рис. 8 б та в, де зображено температурну залежність магнітного моменту при охолодженні плівки в нульовому полі та при Н=0,005 і 0,01 Тл. Проміжок (щілина) між кривими ZFC і FC простягається вище T_b (рис. 8б). Його зумовлено, за нашим припущенням, площинною анізотропією, вісь якої перпендикулярна полю (Н?Н_а). При Н = 0 частинки були заморожені у полі Н_а > H, і для їхнього переходу в СП стан необхідна додаткова енергія (kT_кол). Щілина зникає при температурі T_кол, коли теплова енергія kT_кол достатньо велика, щоб переключити намагніченість на напрямок поля H. Якщо Н_а < H, тоді T_кол < T_b і обидві криві зливаються поблизу T_b. Для верхнього графіку на рис. 8б останнє співвідношення виконується. Щілина в цьому випадку відсутня і T_b може бути оцінена з кривих 1, також як і на рис. 8а (криві 1 та 2) в плівках з низькою концентрацією FeCo, в яких анізотропія ще не спостерігається. Після повороту зразку на 90⁰ (рис. 8в), тобто при H || Н_а, щілина зникає, що підтверджує залежність характеру кривих від площинної одновісної анізотропії. Вона виявлена в цих зразках методом ФМР і буде розглянута більш детально у наступному розділі.

Отже, перед структурною перколяцією в плівках з тримірною (ГП) та двомірною сітками гранул виявляються феромагнітні ознаки при намагнічуванні - гістерезис в обох системах, а одновісна анізотропія - в ГП, які було осаджено під нахилом до нормалі.

Ефективні поля у всіх згаданих системах було досліджено методом ФМР на частотах 9,4 та 94 ГГц та обчислено за формулою Кіттеля. На товщинній залежності ефективного поля анізотропії (H_еф) в мультишарах СоFe/Al₂O₃, обчисленої із спектрів ФМР на частотах 9,4 та 94 ГГц, існують три різні області товщин, на які вказано вище при дослідженнях цієї системи методами ЯМР та СКВІД. При кімнатній температурі на залежності H_еф(t) спостерігається а) лінійна частина для СП - фази при t < t_м та b) лінійна частина залежності ефективного поля від зворотної товщини для ФМ - фази при t^-1 < t_р^-1, яка є ознакою наявності поверхневої анізотропії неелівського типу. В інтервалі t_м < t < t_р виявлено змішаний стан СМ = СП + ФМ. В межах змішаної фази з'являються структурні кластери (плоскі металеві острівці за даними ЯМР) з поверхневою неелівською анізотропією, зменшуючи в такий спосіб H_еф, у порівнянні з лінійним законом для СП, доки в точці t_р не відбувається структурна перколяція та не встановлюється суцільна ФМ - фаза.

У тримірних гранульованих плівках систем СоFe - Al₂O₃ (рис. 9а) та СоAg (наведено в дисертації) криві Н_еф(x) фактично складаються з двох лінійних ділянок, які демонструють або „Ланжевен - подібну” поведінку середньої намагніченості СП гранул нижче x_м= 0,35 (для першої з систем, рис. 9а) та x_м = 0,2 (для другої), або зміну намагніченості насичення за законом твердого розчину вище порогу структурної перколяції x_р ~ 0,4 та 0,33, відповідно для першої та другої системи. Залом на кривих, зміряних при кімнатній температурі, відповідає точці x_м, в околі якої методом СКВІД - магнітометрії було зареєстровано одночасно ФМ та СП ознаки на кривих намагнічування зразків. Феромагнітні ознаки пов'язані, скоріш за все, із взаємодією між частинками, на велику роль якої у поведінці гранульованих матеріалів вказано Б. Дьєні та А. Томасом (Dieny B. із спіавт., 1994, Thomas A.H. із співавт., 1995). Таке припущення підтверджується нашими експериментами з ФМР на високій частоті, де поля вже настільки великі (2-3 Тл), що магнітні моменти гранул набагато краще впорядковані паралельно прикладеному полю, тобто взаємодії між ними у великій мірі подавлені. Залежність Н_еф(x) на рис 9 б є лінійною та співпадає з пунктирною лінією, що демонструє закон поведінки твердого розчину відповідних компонентів.

Яким чином ансамбль СП гранул виявляє феромагнітні властивості ще до прямого контакту між частинками, - пояснює теоретична модель, запропонована проф. Ю.Г. Погорєловим та Г.М. Каказеєм. Детально її викладено у наших спільних статтях [27, 28, 30, 31]. Ідея моделі полягає у припущенні про виникнення нескінченного феромагнітного кластеру в умовах сильних кореляцій між СП гранулами, завдяки дипольним полям розсіювання, коли характеристичне відношення r=d/D (D - відстань між гранулами середнього розміру d) перевищує деяку критичну величину. Точка магнітної перколяції, х_м, може бути нижче точки перколяції для обмінних сил (або для електричної провідності). Вище цього порогу (х > х_м) композит, взагалі, являє собою суміш гранульованої фракції х_g та ФМ фракції х_ФM, так що х = х_g + х_ФM. Тоді, при температурі вимірів вище 0 К намагніченості СП та ФМ кластерів M_g та M_ФM, які змінюються за різними температурними законами (відповідно Ланжевена і Кюрі), мають розглядатися окремо при трактуванні експериментів - ФМР, СКВІД, та ін.

Ширина лінії ФМР. Аналогічне характерне значення х_м (або t_м) було виявлене на концентраційній залежності ширини неоднорідно розширеної лінії ФМР (?H) (рис. 10 - 12). Існують різні механізми розширення лінії, які мають бути взяті до уваги. Вони викладені в дисертації. При використанні механізму, розглянутого в роботі Дорфмана [Дорфман Я.Г., 1965], легко зрозуміти характер експериментальних залежностей ширини лінії від концентрації магнітного компоненту системи. Згідно з цією роботою, якщо осі анізотропії феромагнітних частинок орієнтовані безладно і жорстко закріплені, а ширина лінії ФМР кожної частинки мала, то ?Н - ширина лінії ФМР, що спостерігається від всієї сукупності частинок - характеризується розкидом ефективних магнітних полів Н_еф в частинках. Оцінки дають ?Н ~ 10-100 мТл. В ансамблі дрібних частинок (v < 10^-18-10^-20 cм³, або діаметр d < 1 - 10 нм) флуктуаційні коливання вектору намагніченості з частотою ? повинні звужувати лінію резонансу, якщо

Їхня частота коливань ? ~ (10¹⁰-10¹² с^-1) > ? (~10¹⁰ с^-1), тобто виконується співвідношення (5). При х_м < х < x_р ?? росте при зменшенні х, тому що в цій області найменш корельовані гранули існують саме в околі точки магнітної перколяції. Якщо х > х_р, Н спадає до її величини в суцільній плівці. При охолодженні плівки до 77 К (рис. 11, крива 1) частота коливань ? суттєво знижується, співвідношення (5) вже не виконується і лінія продовжує зростати. Такою самою є ситуація при вимірюванні на частоті ~ 90 ГГц, де зростає ?? (рис. 10 та 12). Іншими словами, у дуже короткий час (~10^-11с на частоті ~90 ГГц) здійснюється поглинання НВЧ потужності СП гранулами в метастабільному стані: час виміру ФМР є рівним або коротшим за період коливань (~ 10^-10-10^-11с) дрібних СП гранул (менше, ніж 3 нм у діаметрі); отже, для високопольового ФМР при кімнатній температурі вони є феромагнітними. Для досліджуваних плівок середній діаметр гранул ~3 нм при x < x_м. В цьому разі характер ?H(х) є подібним концентраційній залежності, яка звичайно спостерігається в ансамблі ФМ частинок.

Результати, викладені в цьому розділі, можуть бути використані при розробці матеріалів для запису інформації та для магнітних сенсорів. Зокрема, розуміння природи релаксаційних втрат є важливим з точки зору керування часом переключення (switching time) намагніченості. Внутрішні взаємодії між спінами, що визначають релаксацію системи, відображаються на ширині лінії ФМР, яка є мірою цих втрат. Вона є мірою швидкості, з якою матеріал може відповідати на імпульси магнітного поля.

П'ятий розділ „Одновісна магнітна анізотропія гетерогенних систем” присвячений вивченню структурних та магнітних механізмів формування анізотропії, яка взагалі є ключовим параметром магнетиків. Досліджуються гранульовані системи (СоFe)_х - (Al₂O₃)_1-х, Co_x-Ag_1-x, Co_x-Cu_1-x, мультишарові структури Со/Pd та нанокристалічні плівки Ni.

В другому підрозділі викладено результати дослідження одновісної анізотропії в гранульованих плівках (СоFe)_x-(Al₂O₃)_1-x [37], Co_x-Ag_1-x i Co_x-Cu_1-x [29], які було виготовлено спів-випаровуванням компонентів при відхиленні атомних пучків від нормалі до площини підкладки. Інші магнітні властивості та структура цих плівок розглянуто у попередньому розділі. Методом „ФМР-ТЕСТ” в зразках серії (СоFe)_х - (Al₂O₃)_1-х виявлено типові ознаки одновісної непланарної анізотропії. Макси-мальне значення поля непланарної анізотропії, дорівнює, за нашою оцінкою, 0,01 T (К^НА ~ 10⁵ ерг/cм³), а кут нахилу осі анізотропії a ~ 6⁰. Імовірно, що непланарна анізотропія виникає в гранульованій області внаслідок дипольної взаємодії частинок, які при зростанні та коалесценції подовжуються в напрямку потоку атомів CoFe.

В гранульованих плівках було виявлено також і площинну одновісну анізотропію. У випадку неперпендикулярної орієнтації еліпсоїдальних гранул їхні площинні перерізи мають бути асиметричними. Отже при досить сильній кореляції магнітних моментів в площині слід очікувати виникнення площинної анізотропії. Концентраційну залежність поля площинної анізотропії Н_а в плівках FeCo-Al₂O₃ показано на рис.13 (світлі квадрати). Отримано значення максимальної енергії анізотропії K ~10⁴ ерг/cм³. Згідно з даними рис. 13, одновісна анізотропія виявляється, починаючи з х = 0,25 < x_p та дістає максимуму при збільшенні кута нахилу пучку атомів CoFe (протилежно зміні кута нахилу пучку молекул Al₂O₃). Таким чином, форма гранул та їхня просторова орієнтація керуються потоком CoFe, іншими словами, зростання і коалесценцію частинок орієнтовано цим пучком. При малих концентраціях х = 0,07 та 0,09 вигляд спектру ФМР не залежить від кута ?: резонансне поле при перпендикулярній орієнтації таке саме, як і при паралельній. Це означає, що форма гранул близька до сферичної і що взаємодії між ними практично відсутні. Цей стан зберігається аж до x ~ 0,2. Зауважимо, що в попередньому розділі було показано вплив площинної анізотропії на температурні залежності тих самих зразків, охолоджених у полі та при його відсутності (рис. 8б), зміряні у СКВІД. Дані щодо величини Н_а та напрямку ОЛН, однакові в обох випадках.

В плівках Со-Аg i Co-Cu також існує площинна анізотропія в гранульованому стані. Відповідні концентраційні залежності показано на рис. 13 темними кружками та трикутниками. При намагнічуванні плівок Co-Cu в площині вздовж осі анізотропії значний ефект ГМО спостерігався в полі, втричі меншім, ніж звичайно.

Оскільки, за словами розробників, вже видно межу продуктивності сучасної технології жорстких дисків повздовжнього запису (longitudinal recording), знов стає актуальним науковий пошук, спрямований на дослідження матеріалів з перпендикулярною магнітною анізотропією (ПМА) - кандидатів для перпендикулярного запису інформації.

Со/Pd, Co/Pt та інші мультишарові плівки належать до нового класу перспективних магнітних матеріалів з ПМА для високої щільності запису. Існує багато публікацій, де повідомляється, що в системі Со/Pd отримана велика ПМA. Однак причина істотного розброду значень ПМА, що досліджувалася різними авторами, не ясна. Крім того, надзвичайно велика площинна одновісна анізотропія також була виявлена в цих плівках. Одновісна анізотропія кількох типів може існувати в одній і тій самій плівці. Для коректного дослідження її природи необхідно передусім розділити різні внески в ефективну анізотропію.

В третьому підрозділі показано результати ФМР-тестування різних типів одновісної анізотропії в мультишарових плівках Со/Pd [22, 24]. В роботі [24] метод “ФМР-ТЕСТ” використовується не тільки для визначення ефективних значень поля анізотропії, але також і для розділення згаданих внесків в поле Н_еф МП Со/Pd. На спектрах ЯМР при температурі 2 К було видно дві області плівки - чистого Со та інтерфейсу. Спектри ФМР і кутові залежності резонансного поля було отримано на частоті 9,4 ГГц при кімнатній температурі. Методом ФМР в усіх зразках виявлено наявність невеликої ПМА неелівського типу з K_S=0,14 ерг/см² та значну площинну анізотропію (K_пл ~ 10⁵ ерг/см³), а в одному із зразків встановлено присутність непланарної анізотропії НA (K^НA = 4.07 *10⁶ ерг/см³ та кут нахилу її осі a = 8⁰). Малі значення K_S, напевне, пов'язані з грубістю інтерфейсу у випадку осадження плівок методом розпилення мішеней. Фактично, сигнал ЯМР, що спостерігався в широкому діапазоні частот, вказує на розмиття інтерфейсу, а саме, на формування змішаної області між прилеглими шарами. Походження НA може бути пов'язане із стовпчастою структурою, яку спостерігали в подібних плівках Со/Pd [Hakkens F. та інш., 1992 і Barnes J.R. та інш., 1994]. Автори відзначають, що напрямок зростання шарів був приблизно на 10⁰ відхилений від напрямку молекулярного пучка. Причини нахилу стовпчиків - самозатінення разом з гальмуванням поверхневої дифузії, а також напруги.

Отже, виготовлення мультишарових плівок з перпендикулярною намагніченістю, потрібних для практики, є дуже складною справою. Тому ми зробили спробу отримати перпендикулярний стан намагніченості в одношаровій плівці.

В четвертому підрозділі досліджено механізми ПМА в нанокристалічних плівках нікелю [19-21]. В таких об'єктах міжкристалітна речовина займає не менше, ніж 15% їхнього об'єму. Знання закономірностей поведінки пружних та обмінних параметрів мікрообластей плівок дає можливість створювати матеріали з новими властивостями. Щодо головної причини формування перпендикулярної анізотропії, в публікаціях висловлюються припущення, що в плівках заліза та пермалоя це пов'язане із стовпчастою структурою. Якщо межа є прошарком, що ізолює кристаліти (модель Івата [Iwata T., 1966]), то ефективний фактор розмагнічування плівки N_еф має зменшитися (N_еф < 4?). Водночас, головною причиною ПМА в полікристалічних плівках Ni вважається магнітострикція, зумовлена макронапругами на межі плівки з підкладкою (Равлик А.Г., 1994). У згаданих та інших аналогічних роботах перпендикулярний стан намагніченості в плівках Nі не спостерігався.

Ми повернулися до цією теми, але внесли невеликі зміни у технологію виготовлення плівок. Експериментальні зразки були осаджені в атмосфері вуглецю. Як відомо, вуглець майже не розчиняється в нікелі, тому він має накопичуватися на границях зерен, що сприяє різкому зниженню їхньої намагніченості та магнітній ізоляції кристалітів. Серію нанокристалічних плівок Nі, різної товщини (від 25 до 100 нм) досліджено методом ФМР на частотах 9,4 та 37,5 ГГц. Оцінку розмірів кристалітів проведено за допомогою ТЕМ. В плівках, осаджених на непідігріту підкладку, сформувалися кристаліти з діаметром ~ 10 нм (зображення структури наведено в дисертації). За даними ЕОС вміст вуглецю не перевищував 10% при майже повній відсутності кисню. Для дослідження анізотропії було використано „ФМР-ТЕСТ”.

На рис. 14 наведено кутову залежність H_r(?) вихідної плівки (крива 1). Їі особливість: H_r (90⁰) > H_r (0) є критерієм існування перпендикулярної намагніченості, оскільки непланарну анізотропію не виявлено. Для цієї плівки ефективне поле ПМА (H_еф^?), що включає магнітострикційний та структурний внески, приблизно дорівнює 700 мТл. Для інших плівок серії величина Н_еф^??змінюється в межах 500 - 700 мТл, a ширина резонансної лінії ?Н(90⁰) > ?Н_r(0). У плівках з площинною анізотропією спостерігається зворотне співвідношення для ?Н_r. Кутова залежність в плівці, знятої з підкладки, показана на рис. 14 (крива 2). В цьому випадку внесок магнітострикції в перпендикулярну анізотропію складає ~ 0,2 Тл. Звідси одержуємо оцінку напруг, які утворюються внаслідок зв'язку плівки з підкладкою: ? ~10¹⁰ дин/см², що відповідає літературним даним. Відпал плівок у вакуумі збільшує розміри кристалітів до 100 нм. Той же ефект дає осадження плівок на підкладку, нагріту до 573 K. Кутові залежності Н_r(?? (рис. 14, криві 3 і 4) добре підганяються при H_еф^? ~ 60 мТл, тобто перпендикулярна анізотропія в таких плівках різко зменшується. В цьому разі з'являється доменна структура, яка не спостерігалася у зразках з дрібним зерном. За нашими оцінками, магнітострикційний та структурний внески в ПМА дають максимум 60% величини поля анізотропії Н_еф^?, зміряного за допомогою ФМР. Тому при теоретичній підгонці експериментальної товщинної залежності Н_еф^?(D), було враховане невідоме поле Н_М. Теоретична і експериментальна залежності добре узгоджуються при Н_М = 0,21 Тл. Структурний внесок в ефективну ПМА, що раніше вважався неістотним, досягає 45% величини Н_еф^? плівки Ni з товщиною D ~ З0 нм. Отже, стовпчаста структура призводить до зменшення фактора розмагнічування плівок приблизно на 2?.

Магнітострикційний внесок, зумовлений макронапругами на межі плівки з підкладкою, який вважається основним для полікристалічного нікелю, дає не більш, ніж 25% величини Н_еф^?. У такий спосіб, на третій внесок Н_М залишається до 30%. Для розуміння його природи важливим фактом є поява в спектрах додаткового сигналу ФМР через декілька місяців після виготовлення зразків. Його резонансне поле залишається незмінним, а інтенсивність з часом збільшується, в той час як інтенсивність основного сигналу зменшується. Очевидно, що спостерігається структурна релаксація плівки, наслідком якої є виникнення областей з меншою ПМА. Збіг ?Н_еф^?, що характеризує зміщення основного піку, з обчисленою величиною Н_М підтверджує це припущення. Релаксація третього механізму, відбувається стрибками і неодночасно у всій плівці. Найбільш вірогідно, що цей механізм пов'язаний з мікронапругами (на відміну від макронапруг на межі з підкладкою) в границях кристалітів, що виникають при виготовленні плівки під час застигання конденсату. Оскільки після застигання плівки знаходяться у нерівноважному стані, з часом в них має відбуватися структурна релаксація. Природа анізотропії, наведеної деформацією, досліджувалася А.Г. Лeсником [Лесник А.Г., 1976]. Показано, що деформаційна анізотропія може залишатися без змін в плівках, відділених від підкладок та що мікропластична деформація в тонких полікристалічних плівках відбувається за механізмом дифузійної повзучості, що супроводжується проковзуванням по границях зерен. Деформація зразка в цілому характеризується самоузгодженою зміною форми зерен, що зумовлює макропластичну деформацію. В такому випадку структурна релаксація має відбуватися стрибком, а не поступово, як це і спостерігалось в наших експериментах. Збільшення інтенсивності нового сигналу зумовлене тим, що різні області плівки релаксують неодночасно. Можна оцінити величину внутрішніх напруг, користуючись відомою нам різницею резонансних полів ?Н до і після релаксації: ?Н =3??/M, звідки внутрішні напруги ? ~10¹⁰дин/см², якщо константа магнітострикції ?=-3,4х10^-5, М = 484 Гс. За порядком величини значення мікро- та макронапруг однакові.

Висновки

В роботі проведене комплексне експериментальне дослідження зв'язку статичних, високочастотних, релаксаційних властивостей і магнітної анізотропії феромагнітних гетерогенних наноматеріалів з їхнею мікроструктурою, тобто виконано комплексний резонансний аналіз магнітної та кристалічної мікроструктури нановимірних магнетиків. У розгляд включено суцільні (кристалічні та аморфні) плівки, а також мультишарові та гранульовані системи магнетик-метал і магнетик-діелектрик. Аналіз даних ФМР і ЯМР у цих матеріалах, здійснювався з урахуванням даних вимірів зразків прямими структурними і магнітними методами та з використанням або відомих теорій, або нових моделей, які було розроблено при спільних дослідженнях. Для усіх типів систем, що вивчалися, методом резонансного аналізу було отримано нову інформацію про зв'язок між магнітними та структурними характеристиками, а також про механізми магнітної взаємодії між шарами мультишарових та частинками гранульованих плівок. Ці відомості сприяють кращому розумінню закономірностей поведінки низьковимірних матеріалів під впливом постійних і високочастотних полів та температури. Результати роботи, що одержані вперше, сформульовано у вигляді наступних висновків.

Методом “ФМР-ТЕСТ” в досліджених наносистемах виявлено 3 типи одновісної магнітної анізотропії та в кожному випадку отримано кількісні дані про величину енергії анізотропії та кута нахилу ВЛН.

Намагніченість речовини границь зерен в дрібнокристалічних плівках пермалою, що оцінена методом ЯМР, майже вдвічі менше за намагніченість зерна.

Частота ЯМР ⁵⁹Со в аморфному кобальті помітно відрізняється від частоти кристалічного кобальту, що відображує якісну відміну аморфного стану досліджених матеріалів від дрібнокристалічного.

Встановлено, що при введенні в контакт двох шарів полікристалічного феромагнітного матеріалу між ними виникають дипольна й обмінна взаємодії, які сприяють сильній кореляції намагніченостей в межах критичних товщин шарів, тобто утворенню магнітно-однорідної структури. В міру збільшення товщин шарів, розподіл намагніченості в них стає неоднорідним. що віддзеркалюється на характері спектрів ФМР, коефіцієнті підсилення та швидкостях релаксації ЯМР. В цьому разі кількість піків ФМР і їхні позиції у спектрі залежать від співвідношення товщин шарів та їхніх критичних товщин. Критична товщина переходу з однорідного стану до неоднорідного визначається його намагніченістю.

При зростанні концентрації феромагнітного компоненту в плівках з тримірним розподілом гранул (або товщини феромагнітного шару в острівцевих плівках) перколяція досліджених гранульованих систем відбувається в три стадії: від множини некорельованих гранул в матриці - крізь проміжну область - до суцільної плівки. В проміжній області концентрацій (товщин) ансамбль суперпарамагнітних гранул виявляє феромагнітні властивості у вигляді гістерезиса в низьких полях у всіх досліджених зразках та одновісної магнітної анізотропії в плівках, осаджених під нахилом до нормалі. Це є підставою для введення поняття порогу магнітної перколяції аналогічно до порогу структурної чи перколяції за провідністю.

У двохкомпонентних плівках, осаджених під нахилом до нормалі, при збільшенні концентрації магнітного компоненту відбуваються зростання та коалесценція гранул, які є орієнтованими, - частинки подовжуються у напрямку падіння пучка магнітних атомів. Внаслідок цього в області магнітної перколяції в плівках утворюються непланарна та площинна одновісні анізотропії, якими можна керувати, змінюючи кути падіння атомних пучків. Намагнічування плівки вздовж осі анізотропії призводить до зменшення поля насичення в декілька разів, що дозволяє отримати ефект гігантського магнітоопору в порівняно невеликих полях.

Неоднорідне розширення лінії ФМР в ансамблі суперпарамагнітних гранул зумовлене двома основними механізмами: 1) розбродом ефективних магнітних полів в частинках. та 2) статичними флуктуаціями внутрішніх полів на гранулах, створюваних сусідами. Зміни ширини лінії ФМР в залежності від концентрації, частоти і температури вимірювання взагалі відбуваються у згоді з першим із вказаних механізмів, але в деяких ситуаціях механізм 2) може бути домінуючим.

Перпендикулярна магнітна анізотропія, енергія якої перевищує енергію розмагнічування, утворюється в нанокристалічних плівках нікелю, товщиною 50 - 100 нм, осаджених на непідігріту підкладку в присутності вуглецю. ПМА формується в них внаслідок дії магнітострикційного та структурного механізмів.

Магнітострикційний механізм формування ПМА зумовлений двома типами напруг розтягнення - зовнішніми та внутрішніми. Зовнішні напруги виникають в області контакту з підкладкою, а внутрішні пов'язані з мікропластичною деформацією границь зерен плівки.

Внаслідок дії структурного механізму, причиною якого є утворення стовпчастої структури та, завдяки присутності вуглецю, магнітна ізоляція стовпчиків, фактор розмагнічування нанокристалічної плівки Ni зменшується на ~ 2?. Обчислено, що цей механізм дає найбільший внесок (до 45%) у величину ПМА. С напругами обох типів пов'язано, відповідно, 30 та 25% загальної величини енергії анізотропії.

Розроблено носії інформації для пристроїв обробки радіосигналів на базі ядерного спінового еха, на які отримано авторські свідоцтва.

Основні матеріали дисертації опубліковано в роботах

1. Погорелый А.Н., Лесник Н.А. Релаксация ядерной намагниченности в ферромагнитных пленках при 77-500 К // ФТТ. - 1977. - т. 19, №9. - C. 1799-1802.

2 Погорелый А.Н., Лесник Н.А., Харитонский С.Я. Ядерный магнитный резонанс в пленках разбавленных сплавов на основе ⁵⁷Fe // ФММ. - 1979. - T. 48, №5. - C. 1118-1120.

3 Погорелый А.Н., Лесник Н.А., Харитонский С.Я. Исследование рапределения сверхтонких полей на ядрах ⁵⁷Fe и ⁶¹Ni в тонких пленках железоникелевых сплавов // Металлофизика. - 1981. - T. 3, №1. - C. 114-116.

4. Бровко А.П., Бухаленко В.В., Зелинская Г.М., Ильинский А.Г., Лесник Н.А., Наглюк Я.В., Романова А.В., Сандлер Л.М., Харитонский С.Я. Исследование особенностей распределения атомов в аморфном и кристаллическом сплавах на основе кобальта // Металлофизика. - 1982. - T. 4, №2, C. 76-80.

5. Лесник Н.А., Пушкарь В.Н., Сандлер Л.М., Харитонский С.Я. О возможности исследования процессов диффузии в тонких пленках магнитными методами // Металлофизика. - 1983. - T. 5, №5. - C. 74-79.

6. Лесник Н.А, Харитонский С.Я. ЯМР на ядрах ⁵⁷Fe и ⁶¹Ni в межзеренных границах пленок пермаллоя //Металлофизика. - 1983.-T. 5, №4. - C. 44-48.

7. Лесник Н.А., Харитонский С.Я., Влияние взаимодействия слоев на резонансные характеристики двухслойных ферромагнитных пленок. // Металлофизика. Письма в ред. - 1984. - T. 6, №3. - C. 118-119.

8. Гонтарж Р., Котов В.В., Кудрявцев Ю.В., Лежненко И.В., Лесник Н.А., Харитонский С.Я. Влияние отжига на оптические и ЯМР- спектры аморфных пленок сплава Со₈₀Р₂₀ // Металлофизика. - 1985. - T. 7, №3. - C. 59-62.

9. Лесник Н.А., Харитонский С.Я. Определение методом ЯМР величины разогрева пленок при осаждении // Заводская лаборатория. - 1986. - Т. 52, №7. - С. 35-37.

10. Лесник Н.А. „Фаза-ІІ”/ НИИЭИР. - М., 1989. -4 с.- Рус.- Деп. в НИИЭИР, № 3297. - Реф. в: рефер. изд. НИИЭИР. - 1989- №3.

11. Вознюк Б.П., Гонтарж Р., Дубовик Я., Кудрявцев Ю.В., Лесник Н.А. Изучение электронной структуры, оптических и магнитных свойств аморфных пленок сплавов Со_1-хW_x. // ФТТ. - 1990. - T. 32, №3. - C. 694-699.

12. Вознюк Б.П., Гуслиенко К.Ю., Лесник Н.А. ФМР в ферромагнитных пленках со взаимодействующими слоями // Металлофизика. - 1990. - T. 12, №3. - C. 131-132.

13. Vozniuk B.P., Lesnik N.A., Pod'yelets Yu.A., Pushkar V.N. Longitudinal nuclear magnetic relaxation in Co films with various domain structure // Hyperfine Interactions. - 1989. - Vol.59, №3. - P. 297-299.

14. Вознюк Б.П., Гуслиенко К.Ю., Козлов В.И., Лесник Н.А., Мицек А.И. Исследование взаимодействия слоев на ФМР в двухслойных ферромагнитных пленках // ФТТ. - 1991. - T. 33, №2. - C. 438-442.

15. Лесник Н.А., Кудрявцев Ю.В., Гонтарж Р., Котов В.В., Подъяловский Д.И., Вознюк Б.П. Исследование процессов структурной релаксации и кристаллизации аморфных пленок сплава Со₈₂В₁₈ методами оптической, ЯМР- и ФМР-спектроскопии // УФЖ. - 1991. - T. 36, №9. - C. 1434-1439.

16 Guslienko K.Yu., Lesnik N.A., Mitsek A.I., Vozniuk B.P. FMR in ferromagnetic films with coupled layers // J. Appl. Phys. - 1991. - Vol.69, № 8. - P. 5316-5319.

17 Лесник Н.А., Голуб В.О. ЯМР в пленках Fe-Ni/Co со взаимодействующими слоями // Металлофизика. - 1992. - T.14, №9. - C. 85-87.

18. Lesnik N.A., Golub V.O. NMR in FeNi/Co films with coupled layers // Int. J. Mod Phys. B. - 1993. - Part 1. - Vol.7, № (1-3). - P. 511-513.

19. Каказей Г.Н., Лесник Н.А., Мицек А.И., Пушкарь В.Н. Перпендикулярная анизотропия и эффективный размагничивающий фактор в пленках Ni // ФТТ. - 1992. - T.34, №2. - C. 571-578.

20. Лесник Н.А., Каказей Г.Н. Особенности ФМР в пленках Ni с перпендикулярной намагниченностью // УФЖ. - 1994. - T.39, №7/8. - C. 885-888.

21. Каказей Г.Н., Лесник Н.А., Мицек А.И., Пушкарь В.Н. Исследование механизмов перпендикулярной анизотропии в нанокристалличеcких пленках никеля // УФЖ. - 1994. - T.39, №11/12. - C. 1120-1123.

22. Lesnik N.A., Gontarz R. FMR and NMR in Co/Pd multilayers // JMMM. - 1995. - Vol.140-144. - P. 607-608.

23. Kakazei G.N., Lesnik N.A. The study of perpendicular anisotropy in the nanocrystalline Ni and Co films // JMMM. - 1996. - Vol.155, №(1-3). - P. 57-59.

24. Golub V.O., Gontarz R., Kakazei G.N., Lesnik N.A. In-plane and out-of-plane uniaxial anisotropies in Co/Pd multilayers // JMMM. - 1997. - Vol.174, №(1-2). - P. 95-99.

25. Golub V.O., Kakazei G.N., Lesnik N.A. Ferromagnetic resonance in films with uniaxial oblique anisotropy // Frontiers in magnetism of reduced dimension systems. - Dordrecht/Boston/London: Kluwer Acad. Publish. NATO ASI series 3. High technology; edited by V.G. Bar'yakhtar, P.E. Wigen, N.A. Lesnik - 1998. - Vol.49. - Р. 211-216.

26. Bar'yakhtar, V.G., Wigen P.E., Lesnik N.A. Frontiers in Magnetism of Reduced Dimension Systems // Dordreht/Boston/London: Kluwer Academic Publishers. NATO ASI series. - Vol.49, 600pp.

27 Kakazei G.N., Kravets A.F., Lesnik N.A., Pereira de Azevedo M.M., Pogorelov Yu.G., Sousa J.B. Ferromagnetic resonance in granular thin films // J. Appl. Phys. - 1999. - Vol.85, №.8. - P. 5654-5656.

28 Pogorelov Yu.G., Kakazei G.N., Sousa J.B., Kravets A.F., Lesnik N.A., Pereira de Azevedo M.M., Malinowska M., and Panissod P. Structural and magnetic study of heterogeneous Co_x-Ag_1-x films by resonance and magnetometric techniques // Phys.Rev B. - 1999. - Vol.60, №17. - P. 12200-12206.

29. Kakazei G.N., Kravets A.F., Lesnik N.A., Pereira de Azevedo M.M., Pogorelov Yu.G., Bondar'kova G.V., Silant'ev V.I., Sousa J.B. Influence of co-evaporation technique on the structural and magnetic properties of CoCu granular films // JMMM. - 1999. - Vol.196-197. - P. 29-30.

30. Kakazei G.N., Pogorelov Yu.G., Sousa J.B., Golub V.O., Lesnik N.A., Cardoso S., Freitas P.P., FMR in CoFe/Al₂O₃ multilayers: from continuous to discontinuous regime // JMMM. - 2001. - Vоl.226, Part 2 Sp. Iss.- P. 1865 - 1869.

31. Sousa J.B., Kakazei G.N., Pogorelov Yu.G., Santos J.A.M., Kleemann W., Binek Ch., Petracic O., Pereira de Azevedo M.M., Lesnik N.A., Wigen P. E., Cardoso S., Freitas P.P. Study of magnetic states of granular layered CoFe-Al₂O₃ system by magnetometric and magnetoresistive techniques // IEEE Trans.Mag. - 2001. - Vol.37, Part 1, N4. - P. 2200-2203.

32 Kravets A.F., Lesnik N.A., Rokhlin M., Wigen P.E. Effective fields in FeCo_x-Al₂O_3(1-x) granular films // IEEE Trans.Mag.- 2001. - Vol. 37, Part 1, N4. - P. 2219-2222.

33 Golub V.O., Kakazei G.N., Kravets A.F., Lesnik N.A., Pogorelov Yu.G., Sousa J.B., Vovk A.Ya. FMR linewidth and magnetic structures in CoFe-Al₂O₃ granular thin films // Mater. Sci. For.- 2001. - Vol. 373, N3.- P. 197-201.

34. Lesnik N.A., Panissod P., Kakazei G.N., Pogorelov Yu.G., Sousa J.B., Snoeck E., Cardoso S., Freitas P.P., Wigen P.E., Local structure in CoFe/Al₂O₃ multilayers determined by nuclear magnetic resonance // JMMM.- 2002. - Vol. 242-245. - P. 943-945.

35. Gontarz R., Kakazei G.N., Kravets A.F., Lesnik N.A., Wigen P.E., Dubowik J. // Magnetic structure in FeCo-Al₂O₃ granular films studied by the ferromagnetic resonance. Phys. Stat. Sol. (a)- 2003, Vol.196, N1, - P. 157-160.

36. Kakazei G.N., Pogorelov Yu.G., Santos J.A.M., Sousa J.B., Freitas P.P., Cardoso S., Lesnik N.A., Wigen P.E., Low field magnetization study of CoFe-Al₂O₃ multilayers // J. Magn. Magn. Mater. - 2003. - Vol. 266. - P. 57-61.

37. Lesnik N.A., Oates C. J., Smith G. M., Riedi P. C., Kakazei G.N., Kravets A. F., Wigen P.E. Ferromagnetic resonance experiments in obliquely deposited FeCo - Al₂O₃ film system // J. Appl. Phys. - 2003. - Vol.94, №10. - P. 6631-6638.

38. Носитель информации: А.С. 1022561 СССР / Н.А. Лесник, С.Я. Харитонский (СССР).- №3362231/18-24; Заявл. 11.12.81; Зарегистр. 08.02.83.

Способ контроля магнитных носителей информации: А.С. 1124759 СССР / Н.А. Лесник, С.Я. Харитонский (СССР).- №3633004/24-24; Заявл. 10.08.83; Зарегистр. 15.06.84.

Способ изготовления магнитного носителя информации: А.С. 1140615 СССР / Н.А. Лесник, С.Я. Харитонский (СССР).- №3659613/24-24; Заявл. 05.10.83; Зарегистр. 15.10.84.

АНОТАЦІЇ

Лісник Н.А. Зв'язок статичних, високочастотних, релаксаційних властивостей та магнітної анізотропії низьковимірних магнетиків з їхнею мікроструктурою.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико - математичних наук за спеціальністю 01.04.07 - фізика твердого тіла. - Інститут металофізики ім. Г.В Курдюмова НАН України, Київ, 2004.

Дисертаційна робота присвячена вивченню зв'язку магнітних характеристик нановимірних феромагнітних гетерогенних систем з їхнею мікроструктурою та дослідженню магнітної взаємодії між структурними елементами цих систем. При застосуванні комплексу методів, де головними є ФМР і ЯМР, в широкому діапазоні частот і температур висвітлено характер впливу структурних неоднорідностей різного типу, а саме: поверхонь плівок і частинок, меж розділу шарів, границь зерен плівки та нерівномірного розподілу атомів у сплаві, на криві намагнічування, ефективні поля анізотропії, ширину лінії ФМР, розподіл надтонких полів у плівках і релаксацію ядерної намагніченості. Методом комплексного резонансного аналізу магнітної та кристалічної структури наномагнетиків отримано нову інформацію про механізми магнітної взаємодії між шарами мультишарових структур і частинками в гранульованих плівках. Досліджено процес перколяції в системах магнетик - немагнітний метал і магнетик-діелектрик та показане існування, нижче порогу структурної перколяції, концентраційної області, в якій ансамбль суперпарамагнітних гранул виявляє феромагнітну поведінку. З'ясовано природу площинної та непланарної магнітної анізотропії в гранульованих плівках Сo_xCu_1-x, Co_xAg_1-x, (CoFe)_x - (Al₂O₃)_1-x та перпендикулярної анізотропії в нанокристалічних плівках нікелю. Одержані результати сприяють кращому розумінню закономірностей поведінки наномагнетиків під дією постійних і високочастотних магнітних полів та температури.