Введение
1 Литературный обзор 16
1.1 Литературный обзор главы
2. Диаграммная техника квантовых систем с произвольной внутренней Ли-групповой динамикой 16
1.2 Литературный обзор главы
3. Спинволновые возбуждения в ферромагнитных пленках 19
1.3 Литературный обзор главы
4. Спинволновые возбуждения в структурах с ферромагнитными наночастицами 1.3.1 Спинволновые возбуждения ферромагнитных наночастиц и спин-поляризационный механизм релаксации 21
1.3.2 Длинноволновые возбуждения в структурах со случайной спиновой ориентацией 24
1.3.3 Спинволновая спектроскопия 26
1.4 Литературный обзор главы
5. Кластерные электронные состояния и элек тронный транспорт 27
1.4.1 Электронный транспорт в гранулированных структурах с металлическими наночастицами и кластерные электронные состояния 27
1.4.2 Диэлектрические свойства гранулированных структур с металлическими наночастицами, поглощение электромагнитного излучения и радиопоглощающие покрытия 34
1.5 Литературный обзор главы 6. Магнитосопротивление структур с металли
ческими магнитными наночастицами 37
1.5.1 Магнитосопротивление гранулированных пленок с ферромагнитными металлическими наночастицами 38
1.5.2 Магнитосопротивление гетероструктур гранулированная пленка / полупроводник 57
2 Диаграммная техника 66
2.1 Постановка задачи 66
2.2 Вывод функциональных уравнений 68
2.3 Диаграммные разложения 72
2.3.1 Выражение функциональных производных через производные относительно Картановских полей 74
2.3.2 Вычисление производных относительно Картановских полей 76
2.3.3 Диаграммные разложения в представлении переменных, зависящих от мнимого времени 77
2.3.4 Диаграммные разложения в частотном представлении 82
2.3.5 Диаграммные разложения для случая полупростых алгебр Ли и простых контрагредиентных супералгебр Ли 2.4 Обобщение диаграммной техники для квантовых систем на топологически нетривиальных многообразиях 84
2.5 Приближение самосогласованного поля и введение матрицы эффективных функций Грина и взаимодействий (P-матрицы) 2.5.1 Самосогласованное поле 85
2.5.2 Матрица эффективных функций Грина и взаимодействий, квазичастичные возбуждения 2.6 Сведение диаграммных разложений к Фейнмановским диаграммам для Бозе и Ферми систем 89
2.7 Спиновая модель с одноионной одноосной анизотропией 92
2.8 Выводы 94
3 Спинволновые возбуждения в ферромагнитных пленках 97
3.1 Постановка задачи 97
3.2 Модель Гейзенберга для спиновой системы
3.2.1 Особенности диаграммной техники 99
3.2.2 Приближение самосогласованного поля 100
3.2.3 P-матрица и общая форма уравнения, описывающего спинволновые возбуждения 101
3.3 Спиновые возбуждения в наноразмерных пленках 102
3.3.1 Уравнения, описывающие спиновые возбуждения в магнитных пленках 102
3.3.2 Спиновые волны в магнитном монослое 106
3.3.3 Спиновые волны в двухслойной магнитной пленке 108
3.3.4 Спинволновой резонанс в N-слойной структуре 110
3.4 Спиновые возбуждения в толстых магнитных пленках 112
3.4.1 Обобщенные уравнения Ландау-Лифшица, уравнения для магнито-статического потенциала и дисперсионные соотношения 112
3.4.2 Обменные граничные условия 119
3.5 Релаксация спин-волновых мод в толстых магнитных пленках 121
3.6 Релаксация спиновых волн в наноразмерных магнитных пленках
3.6.1 Слабозатухающие спиновые волны в наноразмерных ферромагнитных пленках 130
3.6.2 Релаксация спиновых волн в наноразмерных пленках 133
3.7 Приборы на основе наноразмерных магнитных пленок 137
3.7.1 Спинволновые фильтры 137
3.7.2 Полевая транзисторная структура с наноразмерной магнитной пленкой 139
3.8 Выводы 140
4 Спинволновые возбуждения в структурах с ферромагнитными наноча стицами 142
4.1 Постановка задачи и краткое содержание 4 главы 142
4.2 Спинволновые возбуждения ферромагнитных наночастиц и спин-поляризационный механизм релаксации
4.2.1 Оценка затухания спинволновых возбуждений гранулированной пленки, состоящей из магнитных наночастиц 143
4.2.2 Вывод уравнения, описывающего спинволновые возбуждения ферромагнитной наночастицы 144
4.2.3 Спинволновые возбуждения гранул и спин-поляризационные возбуждения 150
4.2.4 Cпин-поляризационная релаксация 152
4.2.5 Модель тонкого сферического поглощающего слоя при спин-поляризационной релаксации 157
4.2.6 Экспериментальное проявление спин-поляризационной релаксации 159
4.3 Длинноволновые спиновые возбуждения в структурах со случайной спино
вой ориентацией 164
4.3.1 Гамильтониан и приближение самосогласованного поля 164
4.3.2 Обобщенные уравнения Ландау-Лифшица и нахождение тензора магнитной восприимчивости 166
4.3.3 Спиновые волны в нормально намагниченных пленках с магнитным беспорядком 171
4.3.4 Спиновые волны в касательно намагниченных пленках с магнитным беспорядком 175
4.3.5 Эксперимент. Продольные спинволновые моды и двухпиковая структура спектра ФМР. 179 4.4 Дисперсионные зависимости спиновых возбуждений с учетом окружающих переменных электромагнитных полей 180
4.5 Факторы, влияющие на дисперсионную кривую поверхностной спиновой волны 1 4.5.1 Влияние проводимости магнитной пленки, в которой распространяется спиновая волна, на характеристики спиновой волны 185
4.5.2 Влияние проводимости слоя, находящегося вблизи магнитной пленки, на спиновую волну 186
4.5.3 Влияние магнитных параметров слоя, находящегося вблизи магнитной пленки, на спиновую волну 189
4.5.4 Влияние неоднородности магнитных параметров пленки по толщине на спиновую волну 1 4.6 Определение магнитных и электрических характеристик магнитных наноструктур из дисперсионных кривых спиновых волн 193
4.7 Спинволновая спектроскопия 1 4.7.1 Схема измерений 197
4.7.2 Влияние проводимости и магнитных свойств образца на групповую скорость и затухание спиновой волны 199
4.7.3 Температурные зависимости спин-поляризационной релаксации 205
4.7.4 Определение параметров гетероструктур SiO2(Co) / GaAs 206
4.8 Выводы 211
5 Кластерные электронные состояния, электронный транспорт и диэлек
трические свойства структур с металлическими наночастицами 215
5.1 Постановка задачи и краткое содержание 5 главы 215
5.2 Кластерные электронные состояния
5.2.1 Локализация электронной функции на группе наночастиц 219
5.2.2 Экспериментальное проявление кластерных электронных состояний 222
5.3 Электронный транспорт в гранулированных структурах с металлическими наночастицами 226
5.3.1 Приготовление образцов и схема измерений 226
5.3.2 Электронный транспорт при малых напряженностях электрического поля 229
5.3.3 Большие напряженности электрического поля и туннельные эффекты 234
5.3.4 Температурные зависимости проводимости и туннелирование через локализованные состояния в матрице 241
5.4 Диэлектрические свойства гранулированных структур с металлическими на ночастицами 246
5.5 Микроволновые свойства гранулированных структур и радиопоглощающие покрытия 252
5.5.1 Выращивание гранулированных структур a-C:H(Co) 253
5.5.2 Поглощение электромагнитных мод на микрополосковой линии 254
5.5.3 Поглощение нормально падающих электромагнитных волн 259
5.5.4 Многослойные радиопоглощающие покрытия 262
5.6 Выводы 263
6 Магнитосопротивление структур с металлическими магнитными наноча стицами 267
6.1 Постановка задачи и краткое содержание 6 главы 267
6.2 Магнитосопротивление гранулированных пленок с металлическими магнитными наночастицами
2 6.2.1 Теоретическая модель 269
6.2.2 Эксперимент 273
6.2.3 Обсуждение результатов 275
6.2.4 Кластерные электронные состояния и положительное магнитосопро-тивление 278
6.3 Гигантское инжекционное магнитосопротивление в гетероструктурах полу
проводник / гранулированная пленка с металлическими магнитными нано частицами 283
6.3.1 Экспериментальные исследования 283
6.3.2 Теоретическая модель 297
6.3.3 Объяснение экспериментальных зависимостей 324
6.3.4 Структура гранулированной пленки вблизи интерфейса пленка / полупроводник 327
6.3.5 Магнитные сенсоры 330
6.3.6 Распространение IMR эффекта на структуры с другими полупроводниками 333
6.4 Выводы 335
Заключение. Основные результаты работы 338
Литература 342
Основные научные труды по теме диссертации 364
Благодарности
