ИСТИНА

Современная наука и техника широко используют оксидные материалы с различными функциональными свойствами в виде тонких пленок, представляющих собой особый класс материалов, в которых взаимосвязи состав-структура-свойства осложняются влиянием подложки, приводящей, зачастую, к гетероэпитаксии, образованию вариантных структур и возникновению упругой деформации кристаллизующихся пленок. Зависимость этих явлений от способов и условий получения пленок чрезвычайно разнообразят наблюдаемые эффекты и открывают новые возможности воздействия на свойства функциональных материалов. Лаборатория химии координационных соединений МГУ имени Ломоносова успешно развивает метод химического осаждения оксидных пленок из паровой фазы металлоорганических соединений (MOCVD). Среди разрабатываемых в настоящее время материалов основной акцент сделан в сторону материалов спинтроники - стремительно развивающейся области электроники, в которой ключевую роль играет не заряд, а спин электрона. Спиновые токи, в отличие от зарядовых, могут передавать информацию (на гигагерцовых и терагерцовых частотах) без сопровождающего их переноса заряда, а следовательно — без джоулева нагрева. Для применения в спинтронике ведутся исследования процессов получения, структуры и свойств тонких пленок ферро- и ферримагнитных (ФМ) материалов – редкоземельных феррогранатов R3Fe5O12 (R = РЗЭ), CrO2, La1-xSrxMnO3, NiFe2O4, Fe3O4, антиферромагнетиков (АФМ) – Cr2O3, альфа-Fe2O3, NiO, SrMnO3, а также гетероструктур типа ФМ/АФМ. Большое место занимают исследования и применение эффекта стабилизации фаз в форме эпитаксиальных пленок. Последние работы сосредоточены на MOCVD тонких пленок феррогранатов РЗЭ и исследовании взаимосвязи их свойств с реальной структурой. Эти исследования приобрели особую актуальность в связи с потребностями спинтроники в тонкопленочных ФМ и нанотолщинных гетероструктурах ФМ/АФМ. В докладе представлены последние достижения в развитии технологии осаждения пле-нок в установках с нитепротяжным питателем и осаждения в парах летучего флюса, а также атмосферного CVD, которые успешно применяются нами для синтеза пленок спинтронного назначения. Выявлено влияние упругих эпитаксиальных напряжений на важнейшую характеристику – ширину линии ферромагнитного резонанса (ФМР). Проанализированы явления химического взаимодействия на границе пленок с подложкой Gd3Ga5O12. Экспериментально доказан факт заселения ионами РЗЭ не только додекаэдрических, но также и октаэдрических позиций (нормально занимае-мых только ионами железа) структуры граната, что приводит к получению пленок РЗЭ-избыточных составов R3+xFe5-xО12, не характерных автономным материалам в тех же оксидных системах. Показано, что склонность к образованию антиструктурных дефектов ослабевает с увеличением ионного радиуса РЗЭ. Впервые эпитаксиальные пленки граната Lu3Fe5O12 получены методом MOCVD на монокристаллических подложках Gd3Ga5-yAlyO12 (y = 1; 2), имеющих малое рассогласование параметров ЭЯ на интерфейсе с пленкой.