Магнитно-Резонансная Силовая Микроскопия
Содержание проекта
Навигация ● Главная страница ● Содержание проекта ● Участники проекта ● Результаты ● Публикации ● Семинары ● Доклады ● Студентам ● Новости ● Полезные ссылки ● Наши партнеры ● Благодарности ● Контакты	Содержание проекта
	Сроки выполнения 2016-1018 г. Аннотация проекта Магнитно-резонансная силовая микроскопия (МРСМ) – одно из новых, быстро развивающихся в мире направлений диагностики магнитных и СВЧ свойств материалов и наноустройств, сочетающее в себе преимущества сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) и методов резонансной СВЧ диагностики. В последнее десятилетие в этой области достигнуты значительные успехи, связанные, прежде всего, с детектированием резонансов предельно малых объектов – магнитных моментов единичных электронов и атомных ядер. В России методика МРСМ пока не реализована. Основная задача данного проекта - развитие методов высокоразрешающей диагностики магнитных резонансных свойств наносистем на основе методов магнитно-резонансной силовой микроскопии. В рамках проекта предполагается разработка лабораторного стенда МРСМ и проведение исследований эффектов ферромагнитного резонанса (ФМР), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в твердотельных наноструктурах различной природы. Основное внимание будет уделено исследованиям ФМР, обусловленного спин-волновыми резонансами, в предельно малых ферромагнитных наносистемах, а также в сложных ферромагнитных наноструктурах с экзотическими распределениями намагниченности. В частности, планируются исследования многовихревых состояний в эллиптических нанодисках; антивихревых состояний в крестообразных частицах; скирмионных состояний в пленках с перпендикулярной анизотропией; доменных стенок в нанопроволоках; геликоидальных состояний в трехслойных нанодисках; искусственно фрустрированных магнитных наноструктур (спиновый лед) на основе однослойных и многослойных однодомных наночастиц, и др. Исследование динамики спиновых наносистем является актуальной и важной задачей. С практической точки зрения, развитие методов управления спектром и модовым составом спиновых волн в наноструктурах открывает широкие возможности по разработке новых методов СВЧ-ассистированной записи/чтения информации и организации логических вычислений. Кроме того, исследования динамики магнитных моментов на наномасштабах имеют большое значение для разработки планарных элементов СВЧ наноэлектроники (перестраиваемые фильтры, невзаимные элементы и др.). Особенно перспективно применение МРСМ в биологических и медицинских исследованиях. В настоящее время пространственное разрешение магнитно-резонансной томографии в медицинских томографах составляет порядка 0,1 мм. В лабораторных условиях МРСМ позволяет локализовать градиентное магнитное поле на масштабах порядка 10 нм и тем самым существенно увеличить пространственное разрешение при исследовании образцов. В рамках проекта планируется развитие методов МРСМ на основе ядерного магнитного резонанса и электронного парамагнитного резонанса для диагностики планарных сильно неоднородных систем сложного химического состава и биологических структур. Таким образом, в целом, реализация данного проекта существенно расширит возможности диагностики СВЧ свойств нанообъектов различной природы. Кроме того, реализация проекта позволит создать лабораторную установку и отработать методики МРСМ для широкого набора образцов. Впоследствии эта разработка будет передана в мелкосерийное производство для оснащения МРСМ стендами физических, химических, биологических и медицинских исследовательских лабораторий в нашей стране. Ожидаемые результаты 1. Разработка и изготовление лабораторного стенда МРСМ. Отработка методик измерений ФМР, ЯМР, ЭПР отклика, позволяющих реализовать режим магнитно-резонансной томографии образцов с высоким пространственным разрешением, а также регистрировать спектры магнитного резонанса от малых областей образца и осуществлять визуализацию пространственных распределений резонансных колебаний. 2. Будут проведены исследования ФМР в предельно малых ферромагнитных наносистемах, а также в сложных ферромагнитных наноструктурах с экзотическими распределениями намагниченности. В частности, будут проведены исследования ФМР многовихревых состояний в эллиптических нанодисках; антивихревых состояний в крестообразных частицах; скирмионных состояний в пленках с перпендикулярной анизотропией; доменных стенок в нанопроволоках; геликоидальных состояний в трехслойных нанодисках; искусственно фрустрированных магнитных наноструктур (спиновый лед) на основе однослойных и многослойных однодомных наночастиц, и др. Будут исследованы эффекты перестройки спектра ФМР и модового состав колебаний намагниченности при перемагничивании образцов во внешнем магнитном поле.
Web site was developed by Victor L. Mironov