202.svg)
Аннотация результатов, полученных в 2025 году:
1. Синтезированы 3 тонкопленочные системы Nb/Gd/Nb, выращенные при одинаковых условиях, отличающиеся типом верхнего слоя – либо каталитический слой Pt, либо графен, либо без защитного слоя. Для каждого образца проведены систематические исследования по гидрированию при различных давлениях/температурах с параллельным измерением магнитных и структурных свойств гидрированных образцов, установлена корреляция их свойств со степенью насыщения водородом. Проанализирована взаимосвязь структурных и магнитных свойств в зависимости от параметров гидрирования, от типа защитного слоя. Были определены оптимальные условия гидрирования тонких пленок гадолиния с целью получения необходимых фаз: твердого раствора водорода в гадолинии либо гидридов гадолиния GdH2 и GdH3. Показано, что гидрирование слоя гадолиния может быть осуществлено как через каталитический поверхностный слой из платины, так и через функциональный слой ниобия, без использования благородных металлов.
2. Были проведены тестовые измерения на рефлектометрическом стенде Нептун на реакторе ИР-8 в Курчатовском институте. По результатам измерений установлено, что установка может быть эффективно использована для исследования процессов гидрирования в редкоземельных тонкопленочных наноструктурах. На ближайшее время планируется исследование гидрированных и негидрированных нанострукутур на основе диспрозия и гольмия.
3. Методом высоковакуумного магнетронного распыления выращена серия сверхрешеток Fe(3.5 нм)/Gd с толщинами слоев Gd от 7 до 35 нм, покрытых каталитическим слоем Ni. Проведены систематические эксперименты по гидрированию при различных температурах и при давлении водорода 700 Торр, измерены структурные и магнитные свойства в зависимости от толщины слоев гадолиния, температуры гидрирования. Были выявлены необычные магнитные свойства сверхрешеток: при гидрировании наблюдается большой магнитный момент в слоях гидрида гадолиния (на 1-2 порядка больше, чем в плёнках GdHx), а его температура Кюри достигает 100 К. Методом рефлектометрии поляризованных нейтронов исследовано влияние гидрирования на магнитное упорядочение в сверхрешетке Fe/Gd. Было установлено, что вблизи межслойных границ формируется слой GdHx с большим магнитным моментом, в то время как в середине слоя GdHx магнитный момент близок к нулю. Этот слой остается магнитным вплоть до комнатной температуры, он и определяет магнитное поведение сверхрешеток. В негидрированном образце ориентация магнитных моментов в слое Gd изменяется с глубиной. Система Fe/Gd, Fe/GdHx оказалась очень сложной, наблюдаемые магнитные эффекты не имеют аналогов в объемных и тонкопленочных гидридах РЗМ.
4. Методом высоковакуумного магнетронного распыления выращена серия тонких пленок Nb/Dy/Nb, покрытых каталитическим слоем Pd. Проведены систематические эксперименты по их гидрированию при различных температурах и давлении водорода, установлении влияния гидрирования на структурные и магнитные свойства. Образцы приготовлены для проведения нейтронного рефлектометрического эксперимента с целью определения распределения водорода с глубиной. Такой эксперимент планируется провести в Курчатовском институте на стенде Нептун и на рефлектометре РЕФЛЕКС в ЛНФ ОИЯИ. Для каждого образца проведены систематические исследования по гидрированию при различных давлениях/температурах с параллельным измерением магнитных и структурных свойств гидрированных образцов, установлена корреляция их свойств со степенью насыщения водородом. Проанализирована взаимосвязь структурных и магнитных свойств в зависимости от параметров гидрирования, от типа защитного слоя.
5. Получена серия образцов сверхрешеток Co/Dy с различными толщинами слоев Dy, покрытых каталитическим слоем Pd. Проведены систематические эксперименты по гидрированию при различных температурах и давлении водорода от 1 Торр до 700 Торр, определение влияния параметров давление/температура на фазовый состав и степень насыщения слоев Dy водородом. Получены результаты магнитометрических измерений и рентгеноструктурных исследований на лабораторном дифрактометре, определено влияние степени поглощения водорода на структурные и магнитные свойства сверхрешеток Co/Dy.