Відділ оптичних та магнітних властивостей твердих тіл

• Дослідження магнето-оптичними та магнітними методами властивостей антиферомагнітних кристалів, що асиметричні відносно операцій інверсії та антиінверсії.
• Дослідження методами магнето-оптичної спектроскопії властивостей магнітних наноструктур - одновимірних магнітних фотонних кристалів, багатошарових металічних наноплівок типу, гідрооксидних шаруватих структур з іонами перехідних 3d-металів.
• Оптична візуалізація 180-градусних антиферомагнітних доменів, дослідження можливостей їх переключення та створення.
• Дослідження методами оптичної та магнетоортичної спектроскопії структурних перетворень ян-теллерових кристалів в магнітному полі.

Основні наукові результати, одержані протягом 2014 – 2018 років

Виявлено лінійний магнето-оптичний ефект в несумірній магнітнй фазі відомого антиферомагнітного магнетоелектрика LiNiPO₄, що свідчить про втрату кристалом при переході від парамагнітного до модульованого антиферомагнітного стану симетрії відносно комбінованої операції інверсії простору і часу.

Експериментально показано, що двошарові мікрорезонаторні фотонні кристали на основі вісмут-заміщеного залізо-ітрієвого гранату демонструють рекордне підсилення магнетооптичного ефекту Фарадея і мають добре виражені переваги в порівнянні з іншими видами магнітних фотонних кристалів, Вперше досліджено низькотемпературні властивості мікрорезонаторних магнето-фотонних кристалів, магнетоактивний шар яких має температуру магнітної компенсації, і показано, що при сильних температурних змінах їх магнетоопичних властивостей резонансна довжина світлової хвилі не змінюється в межах її тисячних доль. Результати можуть бути використані при створенні магнітних фотонних кристалів з чутливими до температури властивостями.

Експериментально виявлено аномалії магнето резистивних і магнетооптичних властивостей багатошарових наноплівок «феромагнітний/нормальний метал» [Co/Cu]_n які спостерігаються при певних товщинах шарів нормального металу, і показано, що вони супроводжуються наноструктуризацією шарів феромагнітного металу, спричиненого опосередкованим впливом просторового електронного квантування в шарах міді на структуру шарів кобальту.

Вперше, з допомогою низькотемпературних оптичних спектроскопічних і поляризаційних методів досліджено поведінку водневих зв’язків у Со-вмісних подвійних шаруватих гідроксидів [Со²⁺_1-xAl³⁺_x(OH)₂]^x+(CO₃^y-)_x/y·5H₂O. Виявлено ефект «заморожування» водневих зв’язків і зроблено висновок, що гідроксиди, що мають найбільшу концентрацією катіонів кобальту є найбільш перспективними для створення практично важливих гідроксидів шляхом аніонного обміну.

Експериментальне обладнання

• Устаткування для магнітооптичних спектральних досліджень (двозаломлення, дихроїзм) в експериментальних конфігураціях Фогхта та Фарадея. Магнітне поле – до 7 Т, спектральний діапазон – 300 – 800 нм, температурний діапазон: 6 – 300 К, частота п'єзоакустичного модулятора – 18 кГц.
• Устаткування для візуальних спостережень магнітних, антиферомагнітних та кристалічних доменів в постійних магнітних полях до 7 Т в температурному діапазоні 6 – 300 К.
• Устаткування для вимірів ефектів Фарадея, Фогхта, полярного та повздовжнього ефектів Керра: магнітне поле – до 1.7 Т, кімнатні температури.

Міжнародне співробітництво

• Institute of Physics of the Polish Academy of Sciences (IP PAN), Warsawa, Poland.
• Universidade de Aveiro (CICECO), Aveiro, Portugal.
• University of Geneva (UNIGE), Geneva, Switzerland.