ИСТИНА

Современная наука и техника широко используют оксидные материалы с различными функциональными свойствами в виде тонких пленок. Последние представляют собой особый класс материалов, в которых взаимосвязи состав-структура-свойства осложняются тем, что рост пленок происходит в силовом поле подложки. Наблюдающиеся при этом явления гетероэпитаксии, образования вариантных структур, упругой деформации кристаллизующихся пленок, зависимость этих явлений от способов и условий получения пленок чрезвычайно разнообразят наблюдаемые эффекты и открывают новые возможности воздействия на свойства функциональных материалов. Лаборатория химии координационных соединений МГУ им. Ломоносова успешно развивает метод химического осаждения оксидных пленок из паровой фазы металло-органических соединений (MOCVD). Среди созданных и исследованных тонкопленочных материалов на основе сложных оксидов – сверхпроводящие купраты, никелаты, кобальтиты и рутенаты с металлической проводимостью, сегнетоэлектрики, манганиты с колоссальным магнитосопротивлением, мультиферроики, а также различные тонкопленочные гетероструктуры, сочетающие слои перечисленных материалов. Результаты исследований лаборатории в области тонких пленок ВТСП легли в основу организации производства нового класса сверхпроводящих материалов в инновационной компании СуперОкс, ставшей одним из мировых лидеров производства и применения ВТСП-материалов. Изучается взаимосвязь реальной структуры тонких пленок с их функциональными свойствами. Большое место занимают исследования и применение эффекта стабилизации фаз в форме эпитаксиальных пленок. Благодаря этому подходу были расширены морфотропные ряды соединений типа перовскита, граната, гексагонального типа, получены неизвестные до того времени фазы, в частности ортоферриты РЗЭ гексагональной структуры. В рамках этой концепции экспериментально доказано расширение по сравнению с автономным существованием концентрационных областей устойчивого существования тонкопленочных твердых растворов, например ZnO(Ga2О3), ZnO(СоО), Ln1-xCaxCoO3, а также расширение рО2-Т полей равновесного существования сложных оксидов 3d-металлов (LnNiO3, LuFe2O4). Последние работы сосредоточены на MOCVD тонких пленок феррогранатов РЗЭ и исследовании взаимосвязи их свойств с реальной структурой. Эти исследования приобрели особую актуальность в связи с потребностями спинтроники в тонкопленочных ферромагнетиках и нано-толщинных гетероструктурах ферромагнетик /антиферромагнетик. Выявлено влияние упругих эпитаксиальных напряжений на важнейшую характеристику – ширину линии ФМР. Проанализированы явления химического взаимодействия на границе пленок с подложкой GGG. Экспериментально доказан факт заселения ионами РЗЭ не только додекаэдрических, но также и октаэдрических позиций (нормально занимаемых только ионами железа) структуры граната, что приводит к получению пленок РЗЭ-избыточных составов Ln3+xFe5-xО12, не характерных автономным составам в тех же материальных системах. На примере Lu3+xFe5-xО12 впервые показано, что это перераспределение ионов РЗЭ носит нано-гетерогенный характер, обсуждаются причины и возможные физические следствия этого явления.