Волны спиновой плотности в тонких пленках и многослойных наноструктурах на основе хрома
Институт физики металлов УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия
Магнитная структура хрома, характеризующаяся наличием несоизмеримой волны спиновой плотности при низких температурах, привлекает к себе внимание исследователей уже более 40 лет. Волна спиновой плотности представляет собой периодическую модуляцию величины магнитного момента атомов хрома в направлении распространения волны. Период волны спиновой плотности в объёмном хроме составляет от 5 до 7 нм и несоизмерим с периодом кристаллической решётки хрома. Волна спиновой плотности в хроме сосуществует с двумя другими типами волн: волной зарядовой плотности и волной упругих напряжений. Эти волны представляют собой модуляцию электронной плотности и межатомного расстояния, соответственно.
В последнее время наблюдается интереса к многослойным наноструктурам и тонкопленочным системам на основе хрома, которые рассматриваются как модельные системы для исследования магнитных фазовых переходов. Например, системы на основе хрома играют важную роль в формировании эффекта гигантского магнетосопротивления в сверхрешетках Fe/Cr, а размерные эффекты, возникающие в тонких пленках хрома, приводят к изменению транспортных свойств, что может быть связано с квантовым фазовым переходом.
В настоящем докладе будет дан обзор свойств волн спиновой плотности в объемных системах и подробно рассмотрены экспериментальные методы их исследования, использующие рассеяние нейтронов и синхротронного излучения. Дан подробный обзор современного состояния исследований многослойных наноструктур на основе хрома и отмечены наиболее существенные результаты, полученные в последнее время: ориентационные эффекты (Fe/Cr), эффекты близости (V/Cr), управление магнитным состоянием Cr в системах путем насыщения водородом слоев V, квантование волн спиновой плотности в сверхтонких пленках хрома.
