ОТДЕЛ ТЕОРИИ МАГНЕТИЗМА И ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ

Зав.отделом: ТАРАСЕНКО Сергей Вадимович,
доктор физико-математических наук, профессор
(062) 311-05-51

Направления научных исследований: Анализ энергетической структуры, атомных свойств и фазовых переходов в неметаллических кристаллах при мегабарных давлениях. Исследование сверхпроводящих и магнитных свойств S/F-бислоев и туннельных свойств SFIFS-переходов (S – сверхпроводник, F – ферромагнетик, I – диэлектрик). Теория локализованных и модулированных структур в нанофазных магнитных и жидкокристаллических средах. Изучение роли релятивистских механизмов латерального взаимодействия в динамике многокомпонентных магнитных наноструктур. Оптика и акустика магнитных фотонных и фононных кристаллов.

Основные результаты

На основе кластерного разложения построен парный межатомный потенциал кристаллов инертных газов, короткодействующая часть которого рассчитана из первых принципов. Это дает возможность использовать его при аналитических расчетах упругих свойств диэлектриков, в том числе и в области сверхвысоких давлений.

Впервые исследованы сверхпроводящие и магнитные свойства S/F-бислоев с тонким (меньше сверхпроводящей корреляционной длины) ферромагнитным слоем и джозефсоновские переходы на их основе. Предсказаны новые эффекты: а) наведенный магнетизм в S-слое; б) инверсия знака туннельного сверхтока при параллельной ориентации намагниченностей F-слоев и в) усиление криттока при антипараллельной ориентации намагниченностей F-слоев.

Создана теория вихревых и локализованных состояний в нецентросимметричных магнитных и жидкокристаллических средах. На основе последовательного учета динамического магнитоупругого взаимодействия предсказан целый ряд ранее неизвестных аномалий в акустических свойствах, как тонких магнитных пленок, так и одномерных магнитных фононных кристаллов.

Проведены исследования модулированных состояний в нецентросимметричных магнитных металлах. Исследованы реориентационные фазовые переходы в магнитных наночастицах эллипсоидальной формы. Показано что в таких системах конкуренция наведенной одноосной и кубической анизотропий стабилизируют неколлинеарные состояния. Развита теория равновесных полидоменных состояний в мультислоях с ферро- и антиферромагнитным взаимодействием.

Теоретически изучено влияние анизотропного квадратичного магнитооптического взаимодействия на свойства поляритонов в ряде полуограниченных гиротропных магнитных структур, которые находятся в постоянном внешнем электрическом поле и граничат с немагнитной средой. На этой основе теоретически доказано, что внешнее электрическое поле может индуцировать невзаимность спектра объемных магнитных поляритонов ТМ и ТЕ типа уже в неограниченной гиротропной магнитной среде. Благодаря этому факту выявлен целый ряд новых аномалий в условиях локализации, отражения и прохождения объемной электромагнитной волны сквозь границу распределения «гиротропный магнетик — немагнитный диэлектрик». Кроме этого, показано, что в мелкослоистом одномерном магнитном фотонном кристалле типа «гиротропний магнетик — немагнитный диэлектрик» возможно формирование зон фотонного тунелирования. Для этих зон преломленная в фотонный кристалл объемная электромагнитная волна есть результат взаимодействия эванесцентных волн, которые распространяются в каждом слое, формирующем одномерную сверхструктуру.

Прикладные исследования
Исследования в области физики и технологии джозефсоновских контактов и микросхем, разработка топологии микросхем для регистрации и калибровки электромагнитных сигналов на основе джозефсоновских гетероструктур. Развита феноменологическая теория магнитных сплавов, обладающих эффектом памяти формы.

Научное сотрудничество

В настоящее время в рамках программ о научном сотрудничестве ведутся совместные исследования с учеными России (ИРЭ РАН им. Котельникова, Московский физико-технический институт, Челябинский государственный университет), Великобритании (Wolfson Centre for Magnetics, Cardiff University, Wales, U.K.).

Избранные публикации

1)  В.Н.  Криворучко,  А.И.  Марченко, А.А.Прохоров.  Суперпарамагнитный  резонанс однодоменных наночастиц (LaSr)MnO3, ФНТ, 33, 578 (2007). 

2)  V. Krivoruchko, A. Mazur, A. Prokhorov, V. Varyukhin. Magnetic resonances spectroscopy of nano-size particles La0.7Sr0.3MnO3, JMMM, 300, e122 (2006). 

3)  V.N. Krivoruchko, V.Yu. Tarenkov, A.I. D’yachenko, V.N. Varyukhin. Subgap magnetotransport in Pb/LaCaMnO point contacts, Europhys. Lett. 75 (2), 294 (2006). 

4)  А. И. Дьяченко, В. А. Дьяченко, В. Ю. Таренков,  В.Н.  Криворучко.  Спиновая поляризация и  андреевское  отражение  носителей заряда  в  точечных  контактах (LaCa)MnO сверхпроводник, ФТТ 48, 407 (2006). 

5)  A. Leonov, I.  E. Dragunov, A. N. Bogdanov. Surface-induced anisotropy and multiple states in elongated magnetic nanoparticles, APL  90, 193112  (2007). 

6)  A.N. Bogdanov, A. V. Zhuravlev, U. K. Rößler. Spin-flop transition in uniaxial antiferromagnets: Magnetic phases, reorientation effects, and multidomain states,  Phys.Rev.B 75, 094425 (2007).

7)  Т.В  Лаптева,  О.С.  Тарасенко, С.В.Тарасенко.  Эффекты  магнитоупругого взаимодействия  при  распространении  сдвиговой волны  в  одномерном  магнитном акустически гиротропном фононном кристалле, ФТТ , 49, 1210 (2007). 

8)  Т.В. Лаптева, С.В. Тарасенко, В.Г. Шавров.  Новый  механизм  эффекта  Шоха  в немагнитных диэлектриках,  Письма в ЖЭТФ, 85, 751 (2007).

9)  E. V. Zarochentsev, V. N. Varyukhin, E. P. Troitskaya, Val. V. Chabanenko, E. E. Horbenko Interatomic potential and elastic constants of rare-gas crystals under pressure, Physica status solidi (b), 243, 2672 (2006). 

10)  Е.П.Троицкая, В.В.Чабаненко, Е.Е.Горбенко, Н.В.Кузовой Динамика решетки тяжелых кристаллов инертных газов под давлением, ФТТ, 50, 696 (2008).

11)  Д.В.Кулагин, А.С. Савченко, С.В. Тарасенко 2010, Аномалии поляритонной динамики одномерного магнитного фотонного кристалла с антиферромагнитным типом межслоевого упорядочения в постоянном внешнем электрическом поле 137, 318 (2010). 

12)  D. V. Kulagin, A. S. Savchenko, S. V. Tarasenko Polariton spectrum of a bounded antiferromagnet with a center of antisymmetry in an external electric field oriented normally to the surface, Crystallography Reports, 54, 79 (2009).

Поздравления

Отдел теории магнетизма и фазовых переходов поздравляет с 80-летием и присвоением звания Героя Украины основателя отдела Барьяхтара Виктора Григорьевича и желает счастья, здоровья, процветания и дальнейших творческих успехов.

Научный состав отдела

Зав.отделом,    ТАРАСЕНКО Сергей Вадимович
доктор физико-математических наук, профессор    (062) 311-05-51
Гл.научн. сотрудник,    КРИВОРУЧКО Владимир Николаевич
доктор физико-математических наук, профессор    (062) 311-05-51
krivoruc@krivoruc.fti.ac.donetsk.ua