Когерентные и некогерентные магнитные возбуждения СВЧ-диапазона в нанокомпозитных покрытиях, сформированных методом последовательной адсорбции гидрофобных наночастиц магнетита и гидрофильных полимерных молекул тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат наук Воронин, Денис Викторович

• Воронин, Денис Викторович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Воронин, Денис Викторович

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Теоретические и экспериментальные методы исследований высокочастотных колебаний намагниченности в магнитоупорядоченных средах. Методы формирования магнитных композитных покрытий, содержащих магнитные наночастицы, и

структур на их основе 12 1.1. Методы исследования колебаний намагниченности в нанокомпозитных структурах

1.1.1. Статические магнитные свойства магнитоупорядоченных сред

1.1.2. Исследование динамики магнитных колебаний в магнитоупорядоченных средах методом ферромагнитного резонанса

1.1.3. Исследование динамики магнитных колебаний в магнитоупорядоченных средах методом бриллюэновской спектроскопии

1.2. Методы получения магнитных композитных покрытий

1.2.1. Вакуумные методы

1.2.2. Невакуумные методы. Последовательная адсорбция из раствора

1.3. Структурирование поверхности магнитных нанокомпозитных покрытий 42 1.4 Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. Формирование нанокомпозитных покрытий, содержащих гидрофобные наночастицы магнетита, методом последовательной адсорбции из раствора: исследование процесса адсорбции и состава и структуры нанокомпозитных покрытий

2.1. Материалы и методики, используемые при формировании нанокомпозитных покрытий, и методы проведения исследований физико-химических свойств образцов

2.2. Исследование размера и полидисперсности наночастиц Рез04 в исходном коллоидном растворе

2.3. Формирование нанокомпозитных покрытий и исследование особенностей процесса адсорбции гидрофобных наночастиц РезС>4

2.4. Исследование влияния магнитных нанокомпозитных покрытий на электрофизические свойства дискретных индуктивных элементов

2.5. Выводы по Главе 2 ГЛАВА 3. Исследование интегральных магнитных свойств нанокомпозитных покрытий, содержащих гидрофобные наночастицы магнетита, методами измерения кривых статической намагниченности и ферромагнитного резонанса

3.1. Исследование статических магнитных свойств нанокомпозитных покрытий методом магнитной виброметрии

3.2. Исследование когерентных магнитных колебаний методом ферромагнитного резонанса

3.3. Выводы по Главе

ГЛАВА 4. Исследование некогерентных магнитных возбуждений в нанокомпозитных покрытиях, содержащих гидрофобные наночастицы магнетита, методом бриллю-эновской спектроскопии

4.1. Описание установки и методика проведения экспериментов по изучению спектров бриллюэновского рассеяния

4.2. Модель спектра бриллюэновского рассеяния света на тепловых флуктуациях намагниченности в нанокомпозитном покрытии, содержащем наночастицы магнетита

4.3. Экспериментальное исследование спектров некогерентных колебаний намагниченности в нанокомпозитных покрытиях методом бриллюэновской спектроскопии

4.4. Защищаемые результаты исследований и выводы по Главе 4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ БЛАГОДАРНОСТИ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Когерентные и некогерентные магнитные возбуждения СВЧ-диапазона в нанокомпозитных покрытиях, сформированных методом последовательной адсорбции гидрофобных наночастиц магнетита и гидрофильных полимерных молекул»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Одной из актуальных задач современной радиофизики является изучение колебательных процессов в сосредоточенных и распределенных системах различного пространственного масштаба (от макро- до нано-) и развитие радиофизических методов исследования, позволяющих установить связь между закономерностями колебательных процессов с эффективными материальными параметрами колебательной среды. В частности, использование особенностей динамики магнитных возбуждений СВЧ-диапазона в магнитоупорядоченных средах позволяет создавать материалы для применения в микроволновой электронике (радиопоглощающие покрытия в СВЧ-диапазоне радиоволн) [1], телекоммуникационных системах (компоненты систем обработки и хранения информации, фильтры, генераторы)[2], медицине (СВЧ-терапия) и т.д. В настоящее время все более широкое применение находят магнитные нанокомпозитные среды и покрытия, представляющие собой полимерные матрицы с распределенными в них магнитными наночастицами. Высокочастотными свойствами покрытий можно управлять в широких пределах варьируя величину внешнего магнитного поля, геометрические размеры и материальные параметры покрытий (концентрацию магнитных частиц, намагниченность, поле анизотропии) [3]. В связи с этим, развитие радиофизических методов исследования спектров колебаний магнитных моментов (намагниченности) в нанокомпозитных покрытиях и установление взаимосвязи их характеристик с эффективными материальными параметрами покрытий представляет интерес, как с точки зрения фундаментальных научных исследований, так и решения прикладных задач по созданию миниатюрных приборов и устройств нового поколения с улучшенными параметрами.

Одним из самых эффективных радиофизических методов изучения динамики колебаний намагниченности является метод на основе резонансного поглощения СВЧ-мощности магнито-упорядоченной средой, помещенной во внешнее постоянное магнитное поле - ферромагнитного резонанса (ФМР). ФМР позволяет получить информацию о магнитной структуре, природе взаимодействия в ферро-, антиферро- и ферримагнетиков, а также об их основных параметрах: резонансных частотах, обменных константах, константах анизотропии и т.п. [4]. ФМР является классическим радиофизическим методом исследования динамики когерентных магнитных колебаний, развиваемым с середины 1950-х годов. Однако, с точки зрения изучения современных микро- и наноразмерных магнитных структур, существенным недостатком ФМР является то, что данный метод позволяет исследовать лишь интегральные (усредненные по всему объему структуры) спектральные характеристики колебательных процессов.

Альтернативной ФМР может служить метод бриллюэновской спектроскопии (БЛС) [5]. В основе БЛС лежит явление манделыптам-бриллюэновского рассеяния света на колебаниях магнитных моментов среды. По сути своей БЛС не является радиофизическим методом, однако, позволяет эффективно исследовать спектры когерентных и некогерентных колебаний (тепловых флуктуаций) намагниченности в СВЧ-диапазоне (1-100 ГГц) с высоким пространственным разрешением (до 250 нм) [6]. Эти особенности делают БЛС удобным инструментом для изучения спектров локальных магнитных колебаний в тонких магнитных пленках различного состава [5-7] и микро- и наноразмерных структурах на их основе [2, 5, 8]. Однако, в современной периодической научной литературе практически отсутствуют данные об исследованиях методом БЛС колебаний намагниченности в нанокомпозитных покрытиях. В связи с этим актуальный научный и практический интерес представляет развитие БЛС, как метода исследования колебаний намагниченности в нанокомпозитных покрытиях в микронных и субмикронных пространственных масштабах, и выявление связи характерных параметров колебательных спектров с материальными параметрами нанокомпозитных покрытий. Поэтому необходимо решение задачи об интерпретации спектров колебаний намагниченности в композитных покрытиях, содержащих магнитные наночастицы, путем построения адекватной теоретической модели, учитывающей специфику исследуемых объектов. Результаты расчета по этой модели могут быть использованы при формировании магнитных нанокомпозитных материалов с заданными свойствами (например, с резонансными частотами поглощения СВЧ-излучения в заданном диапазоне).

Перспективным методом формирования магнитных нанокомпозитных материалов и покрытий является метод последовательной адсорбции из раствора [9, 10], основанный на попеременном осаждении заряженных полимерных молекул и магнитных наночастиц. Основным преимуществом метода является возможность управлять свойствами получаемых покрытий в процессе их формирования в зависимости от числа циклов адсорбции магнитных наночастиц [11]. Тем не менее, использование магнитных нанокомпозитных покрытий, полученных методом последовательной адсорбции из раствора, при создании элементов устройств СВЧ-диапазона требует решения некоторых задач. Прежде всего, необходима модификация метода последовательной адсорбции с целью увеличения массопереноса магнитных наночастиц за единичный цикл осаждения (т.е. уменьшения количества технологических операций - нанесения слоев, сушки и промывки). Увеличение массопереноса возможно осуществить различными способами. Одним из них является предварительная обработка металлических подложек с целью увеличения их сорбционной емкости, например, низкочастотным ультразвуком в водной среде [12, 13]. Другим возможным способом является чередование адсорбции из полярного и неполярного растворителей. В современной периодической научной литературе описаны спо-

собы получения нанокомпозитных покрытий путем последовательного осаждения из неводных сред [14], однако, отсутствуют данные о формировании покрытий методом последовательной адсорбции с чередованием природы растворителя осаждаемых веществ. В связи с этим, актуальной задачей является исследование процессов адсорбции и массопереноса магнитных нано-частиц при формировании композитных покрытий указанным способом, а также состава, структуры (толщины и шероховатости, величины объемной фракции наночастиц) и магнитных свойств (эффективной намагниченности) получаемых нанокомпозитных покрытий.

Цель работы

Целью диссертационной работы явилось установление связи характеристик спектров когерентных и некогерентных магнитных возбуждений СВЧ-диапазона с материальными параметрами нанокомпозитных покрытий, сформированных методом последовательной адсорбции гидрофобных наночастиц магнетита и гидрофильных полимерных молекул на поверхности подложек различного типа.

Задачи исследования

Основными задачами диссертационного исследования явились:

1. Выявление взаимосвязи между характерными частотами спектров когерентных и некогерентных магнитных возбуждений с материальными параметрами нанокомпозитных покрытий (намагниченности насыщения, величины объемной фракции наночастиц, числа циклов адсорбции и т.д.).

2. Изучение особенностей ферромагнитного резонанса (когерентных магнитных возбуждений) композитных покрытий, содержащих наночастицы магнетита, в зависимости от числа циклов их адсорбции.

3. Разработка теоретической модели для описания спектров некогерентных магнитных возбуждений магнитной подсистемы нанокомпозитных покрытий.

4. Развитие метода бриллюэновской спектроскопии для экспериментального исследования спектров некогерентных магнитных возбуждений нанокомпозитных покрытий.

5. Получение на поверхности подложек различной конфигурации и состава нанокомпозитных покрытий, содержащих различное число слоев наночастиц магнетита, методом последовательной адсорбции из раствора с чередованием осаждения из полярного и неполярного растворителей.

6. Исследование процессов адсорбции и массопереноса гидрофобных наночастиц магнетита, а также состава и структуры полученных нанокомпозитных покрытий в зависимости от числа циклов адсорбции магнитных наночастиц.

Научная новизна работы

1. Методом бриллюэновской спектроскопии, в области магнитных полей 2,5 - 3 кЭ исследованы спектры некогерентных магнитных возбуждений в композитных покрытиях, содержащих наночастицы магнетита (стабилизированных олеиновой кислотой и диспергированных в гептане) со средним диаметром частиц 20 ± 3 нм, полученных на подложках различного состава (кремний, алюминий).

2. Установлена связь между резонансными частотами спектров некогерентных магнитных возбуждений, магнитным полем и характеристиками нанокомпозитного покрытия (величиной объемной фракции и формы наночастиц).

3. Исследования магнитных колебаний в нанокомпозитных покрытиях, проведенные методом бриллюэновской спектроскопии при различных размерах области фокусировки лазерного излучения (250 нм, 30 мкм), показали, что характеристики спектров некогерентных возбуждений (положения частотных максимумов спектров и их ширина) определяются величиной внешнего магнитного поля, значением объемной фракции магнитных наночастиц в покрытии, параметрами диссипации и зависят от числа циклов адсорбции наночастиц.

4. Предложена модификация метода получения нанокомпозитных покрытий путем последовательной адсорбции из раствора, включающая в себя предварительную обработку металлических подложек низкочастотным (20 кГц, 57 Вт/см2) ультразвуком и чередование полярного (вода) и неполярного (гептан) растворителей при осаждении слоев магнетита, стабилизированного олеиновой кислотой. Обнаружен экспоненциальный рост толщины получаемых нанокомпозитных покрытий.

5. Установлено, что в процессе осаждения гидрофобных наночастиц магнетита (стабилизированы олеиновой кислотой и диспергированы в гептане) из полидисперсного коллоидного раствора происходит преимущественная адсорбция наночастиц меньшего размера, как и в случае проведения адсорбции из водной среды.

6. Методом пьезокварцевого микровзвешивания показано, что при чередовании осаждения наночастиц магнетита из неполярного растворителя (гептан) и промывки полярным растворителем (водой) происходит увеличение в 10 раз массопереноса наночастиц за единичный цикл осаждения по сравнению с традиционным методом последовательной адсорбции.

7. На примере модели индуктивного элемента, представляющего собой свернутую в спираль алюминиевую проволоку диаметром 1 мм, с диаметром витка 10 мм, и расстоянием между

витками 1 мм, показана возможность практического применения предложенного метода последовательной адсорбции для модификации поверхности металлических проводников. Показана возможность управления электрофизическими свойствами данных индуктивных элементов варьированием числа циклов адсорбции наночастиц магнетита.

Научно-практическая значимость работы

Предложена теоретическая модель для расчета спектров некогерентных колебаний широкого класса нанокомпозитных покрытий на основе сферических наночастиц из различных магнитных материалов с кубической кристаллографической анизотропии. Результаты расчета согласно предложенной модели могут быть использованы для оценки характеристик покрытий (резонансных частот, параметра потерь, величины объемной фракции) и планарных структур микронного и субмикронного размера на их основе по данным, полученным методом бриллю-эновской спектроскопии.

Развитый экспериментальный подход, на основе метода бриллюэновской спектроскопии, может быть использован для диагностики, контроля и оптимизации параметров поглощающих нанокомпозитных покрытий СВЧ-диапазона радиоволн, пассивных элементов электронных устройств (интегрированных индуктивностей; полоснозаграждающих фильтров различного частотного диапазона, управляемых магнитным полем) и устройств спинтроники.

Предложенный вариант реализации метода последовательной адсорбции из раствора позволяет увеличить массоперенос наночастиц за единичный цикл осаждения, что позволяет уменьшить количество технологических операций при получении нанокомпозитных покрытий (осаждение слоев, промывка, сушка), и в то же время управлять свойствами покрытий, варьируя число циклов адсорбции наночастиц.

Разработана методика получения магнитных нанокомпозитных покрытий с управляемыми свойствами на подложках сложной конфигурации (свернутые в спираль алюминиевые проволоки), которая может использоваться при создании магнитопроводов, применяемых в индуктивных элементах и устройствах на их основе.

Достоверность полученных результатов

Достоверность полученных результатов обусловлена применением стандартных методик характеризации коллоидов магнитных наночастиц и образцов нанокомпозитных покрытий, и стандартных установок измерения спектров ферромагнитного резонанса и бриллюэновского рассеяния, и подтверждается воспроизводимостью экспериментальных данных, а также сопоставлением результатов исследований с опубликованными ранее для подобных систем.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту

1. Спектральная плотность мощности некогерентных магнитных колебаний в композитном покрытии, содержащем магнитные наночастицы, определяется частотными зависимостями компонент эффективного внешнего тензора высокочастотной магнитной восприимчивости. В случае тонкого нанокомпозитного покрытия, намагниченного касательно заданным постоянным магнитным полем до насыщения, компоненты тензора зависят только от величины объемной фракции и магнитных свойств наночастиц (размагничивающих факторов формы, намагниченности насыщения, полей анизотропии, параметра потерь).

2. Частоты, соответствующие положениям максимумов спектров мандельштам-бриллюэновского рассеяния света на некогерентных магнитных колебаниях в нанокомпо-зитных покрытиях, содержащих сферические наночастиц магнетита, намагниченные до насыщения, зависят от величины объемной фракции наночастиц и внешнего магнитного поля, приложенного касательно, линейно.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были представлены на российских и

международных конференциях:

1. International workshop on Brillouin and microwave spectroscopy of magnetic micro- and nanostructures - BrillMicS 2014, Россия, Саратов, 3.08.2014 - 6.08.2014.

2. 2014 IEEE ICMM International Conference on Microwave Magnetics 2014, Япония, Сендай, 29.06-2.07 2014 г;

3. VIII всероссийская научная конференция молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотони-ка и нелинейная физика», Россия, Саратов, 3.09 - 5.09 2013 г;

4. VII всероссийская научная конференция молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», Россия, Саратов, 24.09 - 26.09 2012 г;

5. Международная школа для студентов и молодых ученых по оптике, лазерной физике и биофизике «Saratov Fall Meeting 2011», Россия, Саратов, 27.09 - 30.09 2011 г;

6. Международная школа для студентов и молодых ученых по оптике, лазерной физике и биофизике «Saratov Fall Meeting 2012», Россия, Саратов, 25.09 - 28.09 2012 г;

7. Летняя школа Макс Планк Института Коллоидов и Границ раздела фаз, Италия, Порто Че-зарио, 5.10-13.10 2012 г;

8. IV International Workshop on "Nanoparticles, nanostructured coatings and microcontainers: technology, properties, applications", Германия, Потсдам/Гольм, 5.05 - 9.05 2013 г;

9. V International Workshop on "Nanoparticles, nanostructured coatings and microcontainers: technology, properties, applications", Бельгия, Гент, 9.05 - 12.05 2014 г

а также на объединенных семинарах Образовательно-научного института наноструктур и биосистем и Факультета нано- и биомедицинских технологий СГУ:

1. «Бриллюэновская спектроскопия», 28.01.2013;

2. «Magnetic composites with embedded hydrophobic magnetite nanoparticles: electrophysical properties and applications», 24.04.2013;

3. «Preparation and functionalization of metal nanofoams on the substrates with different configuration», 13.09.2011.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 3 статьи в изданиях, включенных в перечень рекомендованных ВАК при Минобрнауки РФ, и 9 тезисов докладов.

Участие в грантах

Результаты работы использовались при выполнении следующих грантов: «Создание мультифункциональных нанокомпозитных структур с возможностью адаптации их физико-химических свойств под воздействием ионизирующего и лазерного излучений» (Проект РФФИ 11-08-12058-офи-м-2011); «Preparation and functionalization of metal nanofoams on the metal surfaces of different configurations» (Совместная стипендиальная программа Германской службы академических обменов (DAAD) и Министерства образования и науки РФ «Михаил Ломоносов», проект А/10/75870); «Preparation of nanofoams on metal wires surface and its functionalization with electrodeposition technique» (Стипендиальная программа Германской службы академических обменов (DAAD) «Научно-исследовательские стипендии для молодых ученых», проект А/11/86090); «Умные материалы на основе тонких пленок восприимчивые к термическому, электрическому и магнитному воздействиям» (Проект РФФИ 13-08-91374); TUBITAK (грант №: 209Т054) и РФФИ (10-08-91219-СТ); «Nanocontainerbased active coatings for maritime applications» (EU FP7 Project «NANOMAR»); EU Research project «Photocontrol»; грант Правительства Российской Федерации №14.Z50.31.0004 для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования, научных учреждениях государственных академий наук и государственных научных центрах Российской Федерации.

Личный вклад диссертанта

Личный вклад автора состоит в самостоятельном выполнении представленных в диссертации экспериментов и расчетов, связанных с предварительной ультразвуковой обработкой металлических подложек, получением нанокомпозитных покрытий, изучением их физических свойств. Все эксперименты, связанные с изучением статических магнитных свойств нанокомпозитных покрытий, а также когерентных и некогерентных магнитных возбуждений методами ферромагнитного резонанса и бриллюэновской спектроскопии, проведены под руководством доцента Бегинина E.H. При использовании результатов других авторов или результатов, полученных в соавторстве, приведены ссылки на соответствующие источники.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка цитируемой литературы, включающего 183 источника. Общий объем диссертации составляет 134 страницы, включая 61 рисунок и 4 таблицы.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ КОЛЕБАНИЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ В МАГНИТОУПОРЯДОЧЕННЫХ СРЕДАХ. МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ МАГНИТНЫХ КОМПОЗИТНЫХ ПОКРЫТИЙ, СОДЕРЖАЩИХ МАГНИТНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ, И СТРУКТУР НА ИХ ОСНОВЕ

1.1. Методы исследования высокочастотных колебаний намагниченности в магннтоупо-рядоченных средах

В настоящее время исследование динамики высокочастотных колебаний намагниченности в магнитоупорядоченных средах и структурах на их основе вызывает высокий научный интерес в связи с возрастающей потребностью в миниатюрных и быстрых магнитных элементах для устройств СВЧ-электроники [15-22] и спинтроники [23-25]. Статические и динамические свойства магнитных микро- и наноразмерных структур непосредственно определяются магнитными свойствами среды и ее геометрическими параметрами и морфологией [26]. Поэтому важным представляется исследование высокочастотных колебаний намагниченности в подобных структурах с целью создания магнитных элементов с заданными высокочастотными магнитными характеристиками [27].

Одним из самых эффективных радиофизических методов изучения динамики колебаний намагниченности является метод на основе резонансного поглощения СВЧ-мощности магнито-упорядоченной средой, помещенной во внешнее постоянное магнитное поле - ферромагнитного резонанса (ФМР). ФМР представляет собой резонансное поглощения СВЧ-мощности магнитным веществом, помещенным в постоянное внешнее магнитное поле. ФМР является классическим радиофизическим методом исследования магнитных свойств магнитоупорядоченных веществ, активно развиваемым с середины 1950-х годов. С его помощью были получены сведения о магнитной структуре ферро-, антиферро- и ферримагнетиков, о природе взаимодействия в них, а также об их основных параметрах: обменных константах, константах кристаллографической анизотропии, величине намагниченности насыщения, направлении легких и трудных осей намагничивания, механизмах диссипации магнитных возбуждений и т.п. [4, 28]. Исследование магнитного резонанса в неметаллических ферримагнетиках (ферритах) произвело переворот в СВЧ технике в середине 20-го века. Однако, с точки зрения изучения современных микро- и наноразмерных магнитных структур (с типичными размерами от 100 нм до 1 мкм [29]), существенным недостатком магниторезонансных методов является то, что они позволяет исследовать лишь интегральные (усредненные по всему объему структуры) спектральные характеристики колебательных процессов в макроскопических масштабах и не обладают пространственным разрешением.

Альтернативной ФМР может служить метод бриллюэновской спектроскопии (БЛС) [5]. В основе метода БЛС лежит явление неупругого манделыптам-бриллюэновского рассеяния света неоднородностями среды [30]. Хотя по сути своей БЛС не является радиофизическим методом, однако, позволяет эффективно исследовать динамику намагниченности в пространственных масштабах микронного [31] и субмикронного диапазона [6]. По сравнению с традиционными радиофизическими магниторезонансными методами исследования динамики магнитных колебаний (ФМР и ЭПР), метод БЛС имеет ряд существенных преимуществ: БЛС позволяет исследовать спектры магнитных возбуждений в частотном диапазоне от 1 ГГц до 100 ГГц и волновыми числами от 0 до 105 см"1; высокая чувствительность метода позволяет исследовать как некогерентные (тепловые) магнитные возбуждения, так и когерентные, возбуждаемые внешним СВЧ полем; метод БЛС обладает высоким пространственным разрешением, определяемым размером фокусного пятна лазерного излучения [5]. Причем, пространственное разрешение может быть варьировано в зависимости от выбранной оптической схемы. Например, в обычной конфигурации диаметр фокусного пятна лазера составляет порядка 30 - 50 мкм, а в конфигурации БЛС с микрофокусировкой (микро-БЛС) [31] уже порядка 200 - 250 нм, что дает возможность изучать отдельные области магнитных структур в субмикронном диапазоне [6, 31].

1.1.1. Статические магнитные свойства магнитоупорядоченных сред

В общем случае решения динамической задачи о колебаниях намагниченности в единице объема среды в первую очередь требует необходимо решить статическую задачу о нахождении равновесного положения вектора намагниченности M в зависимости от приложенного магнитного поля H [4]. Поэтому изучение процессов намагничивания магнитоупорядоченных сред в статических магнитных полях является неотъемлемой частью решения радиофизической задачи об установлении взаимосвязи характеристик магнитных колебаний с эффективными материальными параметрами среды.

На сегодняшний момент теория процессов намагничивания в магнитоупорядоченных твердых телах разработана достаточно хорошо и описана во многих классических трудах, например, в монографии академика C.B. Вонсовского [32].

При описании магнитных явлений удобно пользоваться системой единиц СГСМ, поскольку в данной системе магнитная проницаемость вакуума цо безразмерна и равна 1, а индукция магнитного поля В численно совпадает с напряженностью магнитного поля H {В = JUqH} .

В результате, в выражениях для магнитных величин исчезают нефизические коэффициенты, вводимые в системе СИ для связи размерности величин.

Магнитное поле в среде описывается векторами напряженности магнитного поля Н, магнитной индукции В и намагниченности М (магнитный момент единицы объема), связанными между собой соотношениями:

В = Н + 4тгМ, (1.1)

В = /у// (1.2)

М = {^-1)Н = хН, (1.3)

где ¡л - магнитная проницаемость среды, х = И ~ 1 - магнитная восприимчивость среды. В маг-нитоупорядоченных веществах кривая намагниченности М=/(//) имеет нелинейный характер вследствие наличия доменной структуры, образующейся в результате обменного взаимодействия между электронами и магнитно-дипольного взаимодействия между атомами вещества.

Рисунок 1.1. Кривая намагниченности ферромагнитного материала и ее основные параметры: коэрцитивная сила Нс, остаточная намагниченность Мг и намагниченность насыщения М5 [33].

При рассмотрении ферромагнетика во внешнем магнитном поле к его полной энергии добавляется слагаемое, отвечающее за вклад магнитной энергии. Для /-го домена эта добавка составляет

Ем=(М,хН)У1 (1.4)

где М/ намагниченность /-го домена объемом Г,. Выгодно ориентированные домены (М\\Н) стремятся увеличить свой объем за счет невыгодно ориентированных, т.е. происходит движение стенок магнитных доменов под действием внешнего магнитного поля Н. При этом намаг-

ниченность с ростом напряженности магнитного поля изменяется по следующему закону (закон Рэлея) [34]

Выражение (1.5) справедливо в случае малых магнитных полей. Здесь рР магнитная проницаемость при Я= 0, а ц(Н) - магнитная проницаемость в поле Н.

При Я = О вещество размагничено и намагниченность М= 0. Если на своем пути доменные стенки не встречают препятствий, то их движение является обратимым. На Рисунке 1.1 этот участок соответствует значениям напряженности магнитного поля от 0 до Я/. Однако в реальных ферромагнетиках всегда существуют дефекты структуры, препятствующие движению доменных стенок. Для их преодоления стенкам требуется накопить достаточно энергии от внешнего магнитного поля. При этом происходит скачкообразное изменение намагниченности (Я/ < Я < Яг). При Я? < Я < Нз рост доменов прекращается, и увеличение намагниченности происходит за счет упругих разворотов магнитных моментов в тех доменах, где они были ориентированы под некоторым углом <9 к вектору Н. При этом, довороту магнитных моментов препятствует магнитная анизотропия. При увеличении внешнего поля до некоторого значения Нз намагниченность увеличивается до значения намагниченности насыщения М*. При значении магнитного поля Я > Нз слабое увеличение намагниченности происходит за счет ее тепловых флуктуаций. Описанный процесс соответствует начальной кривой намагниченности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Воронин, Денис Викторович, 2014 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Valenzuela, R., Alvarez, G., Mata-Zamora, M.E. // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2008. - Vol. 8. - № 6. - P. 2827-2835.

2. Demokritov, S.O., Hillebrands, В. // J. Magn. Magn. Mater. - 1999. - Vol. 200. - № 1-3. - P. 706-719.

3. Ramprasad, R., Zürcher, P., Petras, M., Miller, M., Renaud, P. // J. Appl. Phys. - 2004. - Vol. 96.-№ 1.-p. 519-529.

4. Гуревич, А.Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках / Гуревич, А.Г. -М.: Наука, 1973. - 592 С.

5. Demokritov, S.O., Hillebrands, В., Slavin, A.N. // Physics Reports. - 2001. - Vol. 348. - № 6. -P. 441-489.

6. Demokritov, S.O., Demidov, V.E. // IEEE Trans. Magn. - 2008. - Vol. 44. - № 1. - P. 6-12.

7. Mendik, M., Frait, Z., Wächter, P. // Solid State Commun. - 1992. - Vol. 84. - № 10. - P. 951 -955.

8. Stashkevich, A.A., Roussigne, Y., Djemia, P., Yushkevich, Y., Cherif, S.M., Evans, P.R., Murphy, A.P., Hendren, W.R., Atkinson, R., Pollard, R.J., Zayats, A.V. // J. Magn. Magn. Mater. -2012. - Vol. 324. - № 21. - P. 3406-3409.

9. Iler, R.K. // J. Colloid Interface Sei. - 1966. - Vol. 21. - № 6. - P. 569-594.

10. Decher, G. // Science. - 1997. - Vol. 277. - № 5330. - P. 1232-1237.

11. Grigoriev, D., Gorin, D., Sukhorukov, G.B., Yashchenok, A., Maltseva, E., Möhwald, H. // Langmuir. - 2007. - Vol. 23. - № 24. - P. 12388-12396.

12. Shchukin, D.G., Skorb, E., Belova, V., Möhwald, H. // Adv. Mater. - 2011. - Vol. 23. - № 17. -P. 1922-1934.

13. Skorb, E.V., Fix, D., Shchukin, D.G., Möhwald, H., Sviridov, D.V., Mousa, R., Wanderka, N., Schaferhans, J., Pazos-Perez, N., Fery, A., Andreeva, D.V. // Nanoscale. - 2011. - Vol. 3. - № 3. - P. 985-993.

14. Kamineni, V.K., Lvov, Y.M., Dobbins, T.A. // Langmuir. - 2007. - Vol. 23. - № 14. - P. 7423-7427.

15. Trindade, I.G., Oliveira, J., Fermento, R., Sousa, J.B., Cardoso, S., Freitas, P.P., Raghunathan, A., Snyder, J.E. // IEEE Trans. Magn. -2009.-Vol.45.-№l.-P.168-171.

16. Gardner, D.S., Schrom, G., Hazucha, P., Paillet, F., Karnik, Т., Borkar, S., Saulters, J., Owens, J., Wetzel, J. In Integrated On-Chip Inductors with Magnetic Films, Electron Devices Meeting, 2006. IEDM '06. International, 11-13 Dec. 2006; pp 1-4.

17. Prabhakaran, S., Sullivan, C.R., Venkatachalam, K. // IEEE Trans. Magn. - 2003. - Vol. 39. -№5.-P. 3190-3192.

18. Gromov, A., Korenivski, V. // IEEE Trans. Magn. - 2010. - Vol. 46. - № 6. - P. 2097-2100.

19. Brandon, E.J., Wesseling, E., White, V., Ramsey, C., Del Castillo, L., Lieneweg, U. // IEEE Trans. Magn. - 2003. - Vol. 39. - № 4. - P. 2049-2056.

20. Crawford, A.M., Gardner, D., Wang, S.X. // IEEE Trans. Magn. - 2002. - Vol. 38. - № 5. - P. 3168-3170.

21. Dok Won, L., Kyu-Pyung, H., Wang, S.X. // IEEE Trans. Magn. - 2008. - Vol. 44. - № 11. -P. 4089-4095.

22. Kim, J., Ni, W., Lee, С., Kan, E.C., Hosein, I.D., Song, Y., Liddell, C. // J. Appl. Phys. - 2006. - Vol. 99. - № 8. - P. 08R903 - 08R903-3.

23. Huang, Z.C., Hu, X.F., Xu, Y.X., Zhai, Y„ Xu, Y.B., Wu, J., Zhai, H.R. // J. Appl. Phys. -2012.-Vol. 111.- №7.- P. 07C108-3.

, 24. Zhai, Y., Huang, Z.C., Fu, Y., Ni, C., Lu, Y.X., Xu, Y.B., Wu, J., Zhai, H.R. // J. Appl. Phys. -2007.-Vol. 101.-№9.-P. 09D126-3.

25. Huang, Z.C., Zhai, Y., Lu, Y.X., Li, G.D., Wong, P.K.J., Xu, Y.B., Xu, Y.X., Zhai, H.R. // Appl. Phys. Lett. - 2008. - Vol. 92. - № 11. - P. 113105-3.

26. Yamaguchi, M., Hyeon Kim, K., Ikedaa, S. // J. Magn. Magn. Mater. - 2006. - Vol. 304. - № 2.-P. 208-213.

27. Vukadinovic, N. // J. Magn. Magn. Mater. - 2009. - Vol. 321. - № 14. - P. 2074-2081.

28. Mills, D.L. Spin Waves: History and a Summary of Recent Developments / Mills, D.L. // Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials / ed. by - John Wiley & Sons, Ltd: 2007; -P. 1-33.

29. О Mathuna, C., NingNing, W., Kulkarni, S., Roy, S. // Power Electronics, IEEE Transactions on. - 2012. - Vol. 27. - № 11. - P. 4799-4816.

30. Воронин, Д.В., Садовников, A.B., Щукин, Д.Г., Горин, Д.А., Бегинин, Е.Н., Шараевский, Ю.П., Никитов, С.А. // Письма в ЖТФ. - 2013. - Т. 39. - № 16. - С. 6 -13.

31. Demidov, V.E., Demokritov, S.O., Hillebrands, В., Laufenberg, М., Freitas, P.P. // Appl. Phys. Lett. - 2004. - Vol. 85. - № 14. - P. 2866-2868.

32. Вонсовский, C.B. Магнетизм. Магнитные свойства диа-, пара-, ферро-, антиферро- и ферримагнетиков / Вонсовский, C.B. -М.: Наука, 1971. - 1032 С.

33. Кандаурова, С.В. // Соросовский образовательный журнал. - 1997. - Т. 1. - С. 100 - 106.

34. Бозорт, P.M. Ферромагнетизм / Бозорт, P.M. - М.: Издательство иностранной литературы, 1956. - 785 С.

35. Santhosh, Р.В., Ulrih, N.P. // Cancer Lett. - 2013. - Vol. 336. -№1.-P. 8-17.

36. Emadi, H., Nemati Kharat, A. // Mater. Res. Bull. - 2013. - Vol. 48. - № 10. - P. 3994-4001.

37. Ozkaya, Т., Toprak, M.S., Baykal, A., Kavas, H., Köseoglu, Y., Akta§, B. // J. Alloys Compd.

- 2009. - Vol. 472. - № 1-2. - P. 18-23.

38. Rebodos, R.L., Vikesland, P.J. // Langmuir. - 2010. - Vol. 26. - № 22. - P. 16745-16753.

39. Yuan, Y., Rende, D., Altan, C.L., Bucak, S., Ozisik, R., Borca-Tasciuc, D.-A. // Langmuir. -2012. - Vol. 28. - № 36. - P. 13051-13059.

40. Dormann, J.L., Fiorani, D. // J. Magn. Magn. Mater. - 1995. - Vol. 140-144. - № 1. - P. 415418.

41. Xavier, В., Amilcar, L. // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2002. - Vol. 35. - № 6. - P. R15.

42. Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A., Piccaluga, G. // Chemistry - A European Journal. - 2009.

- Vol. 15. - № 32. - P. 7822-7829.

* 43. Margaris, G., Trohidou, K.N., Iannotti, V., Ausanio, G., Lanotte, L., Fiorani, D. // Phys. Rev. B: Condens. Matter. - 2012. - Vol. 86. - № - P. 214425.

44. Marup, S., Brök, E., Frandsen, C. // Journal of Nanomaterials. - 2013. - Vol. 2013. - № - P. 8.

45. Sabsabi, Z., Vernay, F., Iglesias, O., Kachkachi, H. // Phys. Rev. B: Condens. Matter. - 2013. -Vol. 88.-No- P. 104424.

46. Soares, J.M., Chaves, D.S., Concei?äo, O.L.A., Gurgel, A.L., Xavier, M.M., Jr., Morales, M.A., Baggio-Saitovitch, E.M. // J Supercond Nov Magn. - 2013. - Vol. 26. - № 7. - P. 2467-2470.

47. Silva, V.A.J., Andrade, P.L., Silva, M.P.C., Bustamante D, A., De Los Santos Valladares, L., Albino Aguiar, J. // J. Magn. Magn. Mater. - 2013. - Vol. 343. - № 0. - P. 138-143.

48. Kaiser, R., Miskolczy, G. // J. Appl. Phys. - 1970. - Vol. 41. - № 3. - P. 1064-1072.

49. Sakuma, H., Sato, S., Gomimoto, R., Hiyama, S., Ishii, K. // IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering. - 2007. - Vol. 2. - № 4. - P. 431-435.

50. Guskos, N., Anagnostakis, E.A., Likodimos, V., Bodziony, Т., Typek, J., Maryniak, M., Narkiewicz, U., Kucharewicz, I., Waplak, S. // J. Appl. Phys. - 2005. - Vol. 97. - № 2. - P. 024304-6.

51. Гуревич, А.Г. // Соросовский образовательный журнал. - 1991. - Т. 1. - С. 98 - 104.

52. Thomas, А.Н., Haycock, P.W., Chantrell, R.W. In Ferromagnetic resonance studies of assemblies of fine magnetic particles, Storage and Recording Systems, 1994., International Conference on, 5-7 Apr 1994; pp 66-71.

53. Гуревич, А.Г., Мелков, Г.А. Магнитные колебания и волны / Гуревич, А.Г., Мелков, Г.А.

- М.: Физматлит, 1994. - 464 С.

54. Горин, Д.А., Ященок, A.M., Кокшаров, Ю.А., Невешкин, A.A., Сердобинцев, A.A., Григорьев, Д.О., Хомутов, Г.Б. // Журнал технической физики. - 2009. - Т. 79. - № 11. - С. 113 -119.

55. Gorin, D.A., Yashchenok, A.M., Koksharov, Y.A., Neveshkin, A.A., Serdobintsev, A.A., Grigoriev, D.O., Khomutov, G.B. // Tech. Phys. - 2009. - Vol. 54. - № 11. - P. 1675-1680.

56. Sorokina, O.N., Bychkova, A.V., Kovarskii, A.L. // Russ. J. Phys. Chem. B. - 2009. - Vol. 3. -№2.-P. 257-261.

57. Caprile, A., Coisson, M., Fiorillo, F., Kabos, P., Manu, O.M., Olivetti, E.S., Olariu, M.A., Pasquale, M., Scarlatache, V.A. // IEEE Trans. Magn. - 2012. - Vol. 48. - № 11. - P. 3394-3397.

58. Sandereoek, J.R. Trends in brillouin scattering: Studies of opaque materials, supported films, and central modes / Sandereoek, J.R. // Light Scattering in Solids III / ed. by M. Cardona & G. Giintherodt. - Springer Berlin Heidelberg: 1982; Vol. 51. - P. 173-206.

59. Borovik-Romanov, A.S., Kreines, N.M. // Physics Reports. - 1982. - Vol. 81. - № 5. - P. 351408.

60. Serga, A.A., Chumak, A.V., Hillebrands, B. // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2010. - Vol. 43. - № 26. - P. 264002.

61. Demokritov, S.O., Demidov, V.E., Dzyapko, O., Melkov, G.A., Serga, A.A., Hillebrands, B., Slavin, A.N. // Nature. - 2006. - Vol. 443. - № 7110. - P. 430-433.

62. Dragoman, D., Dragoman, M. Optical Characterization of Solids / Dragoman, D., Dragoman, M. - Springer Berlin Heidelberg, 2002. - 451 P.

63. Belmeguenai, M., Zighem, F., Roussigne, Y., Cherif, S.M., Moch, P., Westerholt, K., Woltersdorf, G., Bayreuther, G. // Physical Review B. - 2009. - Vol. 79. - № 2. - P. 024419.

64. Gubbiotti, G., Madami, M., Tacchi, S., Carlotti, G., Okuno, T. // J. Appl. Phys. - 2006. - Vol. 99. - № 8. - P. - 08C701.

65. Hillebrands, B., Mathieu, C., Bauer, M., Demokritov, S.O., Bartenlian, B., Chappert, C., Decanini, D., Rousseaux, F., Carcenac, F. // J. Appl. Phys. - 1997. - Vol. 81. - № 8. - P. 4993-4995.

66. June, W.L., Justin, M.S. // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2011. - Vol. 44. - № 30. - P. 303001.

67. Shah, S.I., Jaffari, G.H., Yassitepe, E., Ali, B. Chapter 4 - Evaporation: Processes, Bulk Microstructures, and Mechanical Properties / Shah, S.I., Jaffari, G.H., Yassitepe, E., Ali, B. // Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings (Third Edition) / ed. by M. M. Peter. -William Andrew Publishing: Boston, 2010; - P. 135-252.

68. Mattox, D.M. Chapter 6 - Vacuum Evaporation and Vacuum Deposition / Mattox, D.M. // Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing (Second Edition) / ed. by - William Andrew Publishing: Boston, 2010; - P. 195-235.

69. Stefaniu, C., Chanana, M., Wang, D., Brezesinski, G., Mohwald, H. // The Journal of Physical Chemistry C. - 2011. - Vol. 115. - № 13. - P. 5478-5484.

70. An, M., Hong, J.-D. // Thin Solid Films. - 2006. - Vol. 500. - № i_2. - p. 74-77.

71. Hah, J.-H., Mayya, S., Hata, M., Jang, Y.-K., Kim, H.-W., Ryoo, M., Woo, S.-G., Cho, H.-K., Joo-Tae, M. // Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures. - 2006. - Vol. 24. - № 5. - P. 2209-2213.

72. Strieker, J.T., Gudmundsdottir, A.D., Smith, A.P., Taylor, B.E., Durstoek, M.F. // The Journal of Physical Chemistry B. - 2007. - Vol. 111. - № 23. - P. 6322-6326.

73. Dionigi, C., Stoliar, P., Porzio, W., Destri, S., Cavallini, M., Bilotti, I., Brillante, A., Biscarini, F. // Langmuir. - 2006. - Vol. 23. - № 4. - P. 2030-2036.

74. Lee, J.-S., Cho, J., Lee, C., Kim, I., Park, J., Kim, Y.-M., Shin, H., Lee, J., Caruso, F. // Nat Nano. - 2007. - Vol. 2. - № 12. - P. 790-795.

75. Berndt, P., Kurihara, K., Kunitake, T. // Langmuir. - 1992. - Vol. 8. - № 10. - P. 2486-2490.

76. Ariga, K„ Hill, J.P., Ji, Q. // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2007. - Vol. 9. - № 19. - P. 23192340.

77. Decher, G., Hong, J.D., Schmitt, J. // Thin Solid Films. - 1992. - Vol. 210-211. - № 2. - P. 831-835.

78. Lvov, Y„ Decher, G., Moehwald, H. // Langmuir. - 1993. - Vol. 9. - № 2. - P. 481-486.

79. Decher, G., Lvov, Y., Schmitt, J. // Thin Solid Films. - 1994. - Vol. 244. - № 1-2. - P. 772777.

80. Lvov, Y„ Ariga, K., Ichinose, I., Kunitake, T. // J. Am. Chem. Soc. - 1995. - Vol. 117. - № 22.-P. 6117-6123.

81. Caruso, F., Furlong, D.N., Ariga, K., Ichinose, I., Kunitake, T. // Langmuir. - 1998. - Vol. 14. -№16.-P. 4559-4565.

82. Lvov, Y., Decher, G., Sukhorukov, G. // Macromolecules. - 1993. - Vol. 26. - № 20. - P. 5396-5399.

83. Johnston, A.P.R., Mitomo, H., Read, E.S., Caruso, F. // Langmuir. - 2006. - Vol. 22. - № 7. -P. 3251-3258.

84. Lvov, Y., Haas, H., Decher, G., Moehwald, H., Mikhailov, A., Mtchedlishvily, B., Morgunova, E., Vainshtein, B. // Langmuir. - 1994. - Vol. 10. - № 11. - P. 4232-4236.

85. Stockton, W.B., Rubner, M.F. // Macromolecules. - 1997. - Vol. 30. - № 9. - P. 2717-2725.

86. Pontes, R.S., Raposo, M., Camilo, C.S., Dhanabalan, A., Ferreira, M., Oliveira, J.O.N. // physica status solidi (a). - 1999. - Vol. 173. - № 1. - P. 41-50.

87. Sukhishvili, S.A., Granick, S. // Macromolecules. - 2001. - Vol. 35. - № 1. - P. 301-310.

88. Yang, S.Y., Rubner, M.F. // J. Am. Chem. Soc. - 2002. - Vol. 124. - № 10. - P. 2100-2101.

89. Decher, G., Schlenoff, J.B. Multilayer Thin Films: Sequential Assembly of Nanocomposite Materials, Second Edition / Decher, G., Schlenoff, J.B. - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2012.- 1088 P.

90. Ostrander, J.W., Mamedov, A.A., Kotov, N.A. // J. Am. Chem. Soc. - 2001. - Vol. 123. - № 6. -P. 1101-1110.

91. Kotov, N.A. //Nanostruct. Mater. - 1999. - Vol. 12. -№ 5-8. - P. 789-796.

92. Gao, M., Richter, B., Kirstein, S., Möhwald, H. // The Journal of Physical Chemistry B. -1998. - Vol. 102. - № 21. - P. 4096-4103.

93. Jiang, C., Markutsya, S., Tsukruk, V.V. // Langmuir. - 2003. - Vol. 20. - № 3. - P. 882-890.

94. Kim, T.-H., Sohn, B.-H. // Appl. Surf. Sei. - 2002. - Vol. 201. - № 1-4. - P. 109-114.

95. Cho, S., Lim, H., Lee, K.S., Lee, T.S., Cheong, B., Kim, W.M., Lee, S. // Thin Solid Films. -2005. - Vol. 475. - № 1-2. - P. 133-138.

96. Schmitt, J., Decher, G., Dressick, W.J., Brandow, S.L., Geer, R.E., Shashidhar, R., Calvert, J.M. // Adv. Mater. - 1997. - Vol. 9. - № 1. - P. 61-65.

97. Shchukin, D., Möhwald, H. // Science. - 2013. - Vol. 341. - № 6153. - P. 1458-1459.

98. Yashchenok, A.M., Gorin, D.A., Badylevich, M., Serdobintsev, A.A., Bedard, M., Fedorenko, Y.G., Khomutov, G.B., Grigoriev, D.O., Möhwald, H. // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2010. - Vol. 12. -№35.-P. 10469-10475.

99. Dincer, I., Tozkoparan, O., German, S.V., Markin, A.V., Yildirim, O., Khomutov, G.B., Gorin, D.A., Venig, S.B., Elerman, Y. // J. Magn. Magn. Mater. - 2012. - Vol. 324. - № 19. - P. 2958-2963.

100. Schienoff, J.B., Dubas, S.T., Farhat, T. // Langmuir. - 2000. - Vol. 16. - № 26. - P. 99689969.

101. Porcel, C.H., Izquierdo, A., Ball, V., Decher, G., Voegel, J.C., Schaaf, P. // Langmuir. - 2004. -Vol. 21.-№2.-P. 800-802.

102. Izquierdo, A., Ono, S.S., Voegel, J.C., Schaaf, P., Decher, G. // Langmuir. - 2005. - Vol. 21. -№ 16.-P. 7558-7567.

103. Krogman, K.C., Zacharia, N.S., Schroeder, S., Hammond, P.T. // Langmuir. - 2007. - Vol. 23. -№6.-P. 3137-3141.

104. Lu, C., Dönch, I., Nolte, M., Fery, A. // Chem. Mater. - 2006. - Vol. 18. - № 26. - P. 62046210.

105. Nogueira, G.M., Banerjee, D., Cohen, R.E., Rubner, M.F. // Langmuir. - 2011. - Vol. 27. - № 12. - P. 7860-7867.

106. Chiarelli, P.A., Johal, M.S., Holmes, D.J., Casson, J.L., Robinson, J.M., Wang, H.-L. // Langmuir.-2001.-Vol. 18.-№ l.-P. 168-173.

107. Cho, J., Char, K., Hong, J.D., Lee, K.B. // Adv. Mater. - 2001. - Vol. 13. - № 14. - P. 10761078.

108. Michel, M., Toniazzo, V., Ruch, D., Ball, V. // ISRN Materials Science. - 2012. - Vol. 2012. -№-P. 13.

109. Kolasinska, M., Krastev, R., Gutberiet, T., Warszynski, P. // Langmuir. - 2008. - Vol. 25. - № 2.-P. 1224-1232.

110. Seo, J., Lutkenhaus, J.L., Kim, J., Hammond, P.T., Char, K. // Langmuir. - 2008. - Vol. 24. -№15.-P. 7995-8000.

111. Jin-Woo, P., Allen, M.G. // IEEE Trans. Magn. - 2003. - Vol. 39. - № 5. - P. 3184-3186.

112. Sun, Y., Li, W., Dhagat, P., Sullivan, C.R. // J. Appl. Phys. - 2005. - Vol. 97. - № 10. - P. 10N301-3.

113. Dhagat, P., Prabhakaran, S„ Sullivan, C.R. // IEEE Trans. Magn. - 2004. - Vol. 40. - № 4. -P. 2008-2010.

114. Das, D., Roy, S., Chen, J.W., Chakravorty, D. // J. Appl. Phys. - 2002. - Vol. 91. - № 7. - P. 4573-4579.

115. Godsell, J.F., Donegan, K.P., Tobin, J.M., Copley, M.P., Rhen, F.M.F., Otway, D.J., Morris, M.A., O'Donnell, T., Holmes, J.D., Roy, S. // J. Magn. Magn. Mater. - 2010. - Vol. 322. - № 9-12. -P. 1269-1274.

116. Sullivan, C.R. In Integrating magnetics for on-chip power: Challenges and opportunities, Custom Integrated Circuits Conference, 2009. CICC "09. IEEE, 13-16 Sept. 2009; pp 291-298.

117. Li, W., Sun, Y., Sullivan, C.R. // IEEE Trans. Magn. - 2005. - Vol. 41. - № 10. - P. 32833285.

118. Andres, C.M., Kotov, N.A. // J. Am. Chem. Soc. - 2010. - Vol. 132. - № 41. - P. 1449614502.

119. Pichon, B.t.P., Demortiere, A., Pauly, M., Mougin, K., Derory, A., Begin-Colin, S. // The Journal of Physical Chemistry C. - 2010. - Vol. 114. - № 19. - P. 9041-9048.

120. Rider, A.N., Arnott, D.R. // Int. J. Adhes. Adhes. - 2000. - Vol. 20. - № 3. - P. 209-220.

121. Underhill, P.R., Rider, A.N., DuQuesnay, D.L. // Int. J. Adhes. Adhes. - 2003. - Vol. 23. - № 4.-P. 307-313.

122. Brotchie, A., Borisova, D., Belova, V., Möhwald, H., Shchukin, D. // The Journal of Physical Chemistry C. - 2012. - Vol. 116. - № 14. - P. 7952-7956.

123. Skorb, E.V., Shchukin, D.G., Mohwald, H., Andreeva, D.V. // Nanoscale. - 2010. - Vol. 2. -№ 5. - P. 722-727.

124. Belova, V., Gorin, D.A., Shchukin, D.G., Möhwald, H. // Angew. Chem. Int. Ed. - 2010. -Vol. 49. - № 39. - P. 7129-7133.

125. Belova, V., Shchukin, D.G., Gorin, D.A., Kopyshev, A., Mohwald, H. // Phys. Chem. Chem. Phys.-2011.-Vol. 13.-№ 17.-P. 8015-8023.

126. Belova, V., Gorin, D.A., Shchukin, D.G., Möhwald, H. // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2011. - Vol. 3. - № 2. - P. 417-425.

127. Rae, J., Ashokkumar, M., Eulaerts, O., von Sonntag, C., Reisse, J., Grieser, F. // Ultrason. Sonochem. - 2005. - Vol. 12. - № 5. - P. 325-329.

128. Didenko, Y.T., McNamara, W.B., Suslick, K.S. // J. Am. Chem. Soc. - 1999. - Vol. 121. - № 24.-P. 5817-5818.

129. Suslick, K.S., Price, G.J. // Annu. Rev. Mater. Sci. - 1999. - Vol. 29. - № 1. - P. 295-326.

130. Fendler, J.H. // Chem. Mater. - 1996. - Vol. 8. - № 8. - P. 1616-1624.

131. Hirsjárvi, S., Peltonen, L., Hirvonen, J. // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. - 2006. -Vol. 49.-№ l.-P. 93-99.

132. Tuo, X., Chen, D., Cheng, H., Wang, X. // Polym. Bull. - 2005. - Vol. 54. - № 6. - P. 427433.

133. Bellido, E., Domingo, N., Ojea-Jiménez, I., Ruiz-Molina, D. // Small. - 2012. - Vol. 8. - № 10.-P. 1465-1491.

134. An, L., Li, W., Nie, Y., Xie, B., Li, Z., Zhang, J., Yang, B. // J. Colloid Interface Sci. - 2005. -Vol. 288. - № 2. - P. 503-507.

135. Palacin, S., Hidber, P.C., Bourgoin, J.-P., Miramond, C., Fermon, C., Whitesides, G.M. // Chem. Mater. - 1996.-Vol. 8.-№6.-P. 1316-1325.

136. Yildirim, O., Gang, T„ Kinge, S., Reinhoudt, D., Blank, D., Van der Wiel, W., Rijnders, G., Huskens, J. // International Journal of Molecular Sciences. - 2010. - Vol. 11. - № 3. - P. 1162-1179.

137. Guo, Q., Teng, X., Rahman, S., Yang, H. // J. Am. Chem. Soc. - 2002. - Vol. 125. - № 3. - P. 630-631.

138. Guo, Q., Teng, X., Yang, H. // Adv. Mater. - 2004. - Vol. 16. - № 15. - P. 1337-1341.

139. Park, J.-I., Lee, W.-R., Bae, S.-S., Kim, Y.J., Yoo, K.-H., Cheon, J., Kim, S. // The Journal of Physical Chemistry B. - 2005. - Vol. 109.-№27.-P. 13119-13123.

140. Mari, A., Agostinelli, E., Fiorani, D., Flamini, A., Laureti, S., Peddis, D., Testa, A.M., Varvaro, G„ Mansilla, M.V., Mezzi, A., Kaciulis, S. // Superlattices Microstruct. - 2009. - Vol. 46. - № 1-2. -P. 95-100.

141. Chen, M., Nikles, D.E., Yin, H., Wang, S., Harrell, J.W., Majetich, S.A. // J. Magn. Magn. Mater. - 2003. - Vol. 266. - № 1-2. - P. 8-11.

142. Leo, G., Chushkin, Y., Luby, S., Majkova, E., Kostic, I., Ulmeanu, M., Luches, A., Giersig, M., Hilgendorff, M. // Materials Science and Engineering: C. - 2003. - Vol. 23. - № 6-8. - P. 949-952.

143. Park, J.-I., Jun, Y.-w., Choi, J.-s., Cheon, J. // Chem. Commun. - 2007. - Vol. - № 47. - P. 5001-5003.

144. Petit, C., Legrand, J., Russier, V., Pileni, M.P. // J. Appl. Phys. - 2002. - Vol. 91. - № 3. - P. 1502-1508.

145. Legrand, J., Ngo, A.T., Petit, C., Pileni, M.P. // Adv. Mater. - 2001. - Vol. 13. - № 1. - P. 5862.

146. Germain, V., Pileni, M.P. // Adv. Mater. - 2005. - Vol. 17. - № 11. - P. 1424-1429.

147. Lösche, M., Schmitt, J., Decher, G., Bouwman, W.G., Kjaer, K. // Macromolecules. - 1998. -Vol. 31. - № 25. - P. 8893-8906.

148. Mészáros, R., Thompson, L., Bos, M., de Groot, P. // Langmuir. - 2002. - Vol. 18. - № 16. -P. 6164-6169.

149. Kosmulski, M. Chemical properties of material surfaces / Kosmulski, M. - New York: Marcel Dekker, 2001.-776 P.

150. Lieckfeldt, R., Villalain, J., Gómez-Fernández, J.-C., Lee, G. // Pharm. Res. - 1995. - Vol. 12. -№ 11.-P. 1614-1617.

151. Salentinig, S„ Sagalowicz, L., Glatter, O. // Langmuir. - 2010. - Vol. 26. - № 14. - P. 1167011679.

152. Butt, H.-J., Graf, K., Kappl, M. Physics and Chemistry of Interfaces / Butt, H.-J., Graf, K., Kappl, M. - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2004. - 361 P.

153. Voronin, D.V., Borisova, D., Belova, V., Gorin, D.A., Shchukin, D.G. // Langmuir. - 2012. -Vol. 28.-№33.-P. 12275-12281.

154. Liang, G„ Wang, E., Li, Z., Li, Z. // J. Mater. Sei. Technol. - 1995. - Vol. 11. - № - P. 398 -402.

155. An, T.F., Guan, H.R., Sun, X.F., Hu, Z.Q. // Oxid. Met. - 2000. - Vol. 54. - № 3. - P. 301316.

156. Xue, W., Deng, Z., Lai, Y., Chen, R. // J. Am. Ceram. Soc. - 1998. - Vol. 81. - № 5. - P. 1365-1368.

157. Feng, B., Hong, R.Y., Wang, L.S., Guo, L., Li, H.Z., Ding, J., Zheng, Y., Wei, D.G. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2008. - Vol. 328. - № 1-3. - P. 52-59.

158. Xu, L., Kim, M.-J., Kim, K.-D., Choa, Y.-H., Kim, H.-T. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2009. - Vol. 350. - № 1-3. - P. 8-12.

159. Gorin, D.A., Portnov, S.A., Inozemtseva, O.A., Luklinska, Z., Yashchenok, A.M., Pavlov, A.M., Skirtach, A.G., Mohwald, H., Sukhorukov, G.B. // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2008. - Vol. 10. -№45.-P. 6899-6905.

160. Elbert, D.L., Herbert, C.B., Hubbell, J.A. // Langmuir. - 1999. - Vol. 15. - № 16. - P. 53555362.

161. Picart, C., Lavalle, P., Hubert, P., Cuisinier, F.J.G., Decher, G., Schaaf, P., Voegel, J.C. // Langmuir. - 2001. - Vol. 17. - № 23. - P. 7414-7424.

162. Picart, C., Mutterer, J., Richert, L., Luo, Y., Prestwich, G.D., Schaaf, P., Voegel, J.-C., Lavalle, P. II Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2002. - Vol. 99. - № 20. - P. 12531-12535.

163. Lavalle, P., Picart, C., Mutterer, J., Gergely, C., Reiss, H., Voegel, J.-C., Senger, B., Schaaf, P. // The Journal of Physical Chemistry B. - 2003. - Vol. 108. - № 2. - P. 635-648.

164. Hoda, N., Larson, R.G. // The Journal of Physical Chemistry B. - 2009. - Vol. 113. - № 13. -P. 4232-4241.

165. Schoeler, В., Poptoshev, E., Caruso, F. // Macromolecules. - 2003. - Vol. 36. - № 14. - P. 5258-5264.

166. Kolarik, L., Furlong, D.N., Joy, H., Struijk, C., Rowe, R. // Langmuir. - 1999. - Vol. 15. - № 23.-P. 8265-8275.

167. Jeon, J., Panchagnula, V., Pan, J„ Dobrynin, A.V. // Langmuir. - 2006. - Vol. 22. - № 10. - P. 4629-4637.

168. Kotov, N.A. // MRS Bull. - 2001. - Vol. 26. - № 12. - P. 992-997.

169. Kolasinska, M., Gutberlet, Т., Krastev, R. // Langmuir. - 2009. - Vol. 25. - № 17. - P. 1029210297.

170. Marchenko, I., Yashchenok, A., German, S., Inozemtseva, O., Gorin, D., Bukreeva, Т., Mohwald, H., Skirtach, A. // Polymers. - 2010. - Vol. 2. - № 4. - P. 690-708.

171. Kolesnikova, T.A., Gorin, D.A., Fernandes, P., Kessel, S., Khomutov, G.B., Fery, A., Shchukin, D.G., Mohwald, H. // Adv. Funct. Mater. - 2010. - Vol. 20. - № 7. - P. 1189-1195.

172. Weidenfeller, В., Hofer, M., Schilling, F. // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2002. - Vol. 33. - № 8. - P. 1041-1053.

173. Razzaq, M.Y., Anhalt, M., Frormann, L., Weidenfeller, B. // Materials Science and Engineering: A. - 2007. - Vol. 444. - № 1-2. - P. 227-235.

174. Демирчян, K.C., Нейман, JI.P., Коровкин, H.B. Теоретические основы электроники: Учебник для вузов. 5-е изд. Т. 1 / Демирчян, К.С. - СПб.: Питер, 2009. - 512 С.

175. Friak, М., Schindlmayr, A., Scheffler, М. //New J. Phys. - 2007. - Vol. 9. - № 1. - P. 5-17.

176. Dunlop, D.J. // Journal of Geophysical Research. - 1973. - Vol. 78. - № 11. - P. 1780-1793.

177. Skomski, R., Hadjipanayis, G.C., Sellmyer, D.J. // IEEE Trans. Magn. - 2007. - Vol. 43. - № 6.-P. 2956-2958.

178. Найден, Е.П., Итин, В.И., Магаева, А.А., Терехова, О.Г. // ФТТ. - 2009. - Т. 51. - № 8. -С. 1576- 1579.

179. Shilov, V.P., Bacri, J.-C., Gazeau, F., Gendron, F., Perzynski, R., Raikher, Y.L. // J. Appl. Phys. - 1999. - Vol. 85. - № 9. - P. 6642-6647.

180. Shilov, V.P., Raikher, Y.L., Bacri, J.C., Gazeau, F., Perzynski, R. // Physical Review B. -1999. - Vol. 60. - № 17. - P. 11902-11905.

181. Райхер, Ю.Л., Степанов, В.И. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. -1992.-Т. 101.-№4.-С. 1409- 1423.

182. Ландау, Л.Д., Лифшиц, Е.М. Статистическая физика. Часть I / Ландау, Л.Д., Лифшиц, Е.М. -М.: Физматлит, 2001. - 616 С.

183. Голованов, H.H. Геометрическое моделирование / Голованов, H.H. - М.: Издательство Физикоматематической литературы, 2002. - 472 С.

БЛАГОДАРТНОСТИ

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, доценту кафедры нелинейной физики СГУ, к.ф.-м.н. Бегинину Евгению Николаевичу за чуткое и профессиональное руководство выполнением диссертационной работой, конструктивную критику, безграничное терпение и помощь в проведении экспериментов на уникальном оборудовании.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность профессору кафедры физики полупроводников СГУ, д.х.н. Горину Дмитрию Александровичу, который на протяжении уже почти десяти лет оказывает неоценимую всестороннюю поддержку и помощь при выполнении курсовых, дипломной и диссертационной работ.

Автор выражает благодарность коллективу кафедры физики полупроводников, в особенности заведующему кафедрой д.ф.-м.н., профессору Михайлову Александру Ивановичу и д.ф.-.м.н., профессору Рокаху Александру Григорьевичу за конструктивную критику и профессиональные консультации при подготовке диссертационной работы.

Автор выражает благодарность профессору кафедры общей и неорганической химии СГУ, д.х.н. Горячевой Ирине Юрьевне и профессору кафедры аналитической химии и химической экологии СГУ, д.х.н. Штыкову Сергею Николаевичу за помощь в интерпретации результатов и профессиональные консультации при подготовке диссертационной работы.

Автор выражает глубокую признательность коллегам из Макс Планк Института коллоидов и границ раздела фаз (Гольм/Потсдам, Германия):

- Директору Института, начальнику департамента «Границ раздела фаз», профессору Гельмуту Мёвальду за возможность выполнения работы на базе возглавляемого им инновационного учреждения и помощь в оформлении стипендий Германской службы академических обменов (DAAD) и индивидуальных грантов.

- Руководителю научной группы «Активные поверхности и покрытия», доктору Дмитрию Щукину за предоставление возможности выполнения части экспериментов под его профессиональным руководством и помощь в оформлении стипендий DAAD и индивидуальных грантов.

- Сотрудникам департамента «Границ раздела фаз» доктору Дмитрию Григорьеву, доктору Валентине Беловой, доктору Татьяне Колесниковой и доктору Димитрие Борисовой за помощь в проведении экспериментов и интерпретации научных результатов, плодотворные дискуссии, всестороннюю поддержку и дружескую атмосферу.

Автор выражает благодарность сотрудникам лаборатории «Метаматериалы» СГУ к.ф.-м.н. Садовникову Александру Владимировичу и Романенко Дмитрию Владимировичу за помощью в проведении измерений методом бриллюэновской спектроскопии.

Автор выражает благодарность коллективу лаборатории «Дистанционно управляемые системы для тераностики» Образовательно-научного института наноструктур и биосистем (ОНИ НС и БС) СГУ, в особенности руководителю лаборатории профессору Лондонского университета королевы Марии Сухорукову Глебу Борисовичу, а также с.н.с., к.х.н. Иноземцевой Ольге Александровне, с.н.с., к.ф.-.м.н. Свенской Юлии Игоревне, с.н.с., к.ф.-.м.н. Браташо-ву Даниилу Николаевичу, м.н.с., к.х.н. Маркину Алексею Викторовичу и м.н.с. Герману Сергею Викторовичу за возможность работать в профессиональном научном коллективе, плодотворное сотрудничество, конструктивную критику, ценные советы и неоценимую моральную поддержку.

Автор выражает глубокую благодарность друзьям, родным и близким, в особенности родителям - Ворониной Татьяне Александровне и Воронину Виктору Алексеевичу, за моральную поддержку и всестороннюю помощь при выполнении и оформлении диссертационной работы.