In this work the experimental resuls of the investigation of microwave response of textured LCMO films are presented. It is shown that microwave pulse induced dc resistance response is an agreement with the temperature derivative of the film resistance.

Tirta ErMnO3 optinės savybės: apskaičiuotos dielektrinių skvarbų spektrinės priklausomybės, optinių šuolių energijos, lūžio ir sugerties rodikliai. Tyrimai atlikti elipsometru, dielektrinė funkcija apskaičiuojama pagal vienašio kristalo modelį. / Manganites have attracted a lot of attention due to their magnetical properties: colossal magnetoresistance, variety of phase, but the optical properties of ErMnO3 were not widely investigated. Investigation of optical properties of ErMnO3 single crystal were studie by means of ellipsometry method. Ellipsometric studies have been carried out in the spectral range of 1- 5 eV. The photimetric ellipsometer with rotating analyzer was used. Experimental ellipsometer data were analysed in the isotropical and uniaxial crystal models. The optical properties of ErMnO3 were investigated: ellipsometric parameters Ψ and Δ were determinated, the components of dielectric function and energy of optical transition were found, calculated refractive and absorption indexs.

Disertacijoje nagrinėjamos įvairios galimybės panaudoti feromagnetinių oksidų – manganitų sluoksnius bei jų darinius naujų spintronikos prietaisų gaminimui. Šio darbo pagrindiniu tyrimo objektu pasirinktos sandūros, sudarytos tarp dvivalenčiais (Ca, Ba, Sr) ir keturvalenčiais (Ce) jonais legiruotų lantano mangano oksidų plonųjų sluoksnių, o taip pat tarp manganitų ir elektroninio laidumo SrTiO3<Nb> (STON) bei n - Si padėklų. Darbe pateiktas išsamus minėtų manganitų sluoksnių ir jų darinių gaminimo magnetroninio dulkinimo ir impulsinio lazerinio garinimo būdais aprašymas. Disertacijoje pateikti plonųjų manganitų sluoksnių, užaugintų ant skirtingų padėklų, kristalinės struktūros bei paviršiaus kokybės tyrimo duomenys, aprašytas magnetiniu lauku valdomų diodinių darinių formavimas, jų elektrinių bei magnetinių savybių tyrimai, įvertinti svarbiausi atskirų manganitų sluoksnių bei jų diodinių darinių elektrofiziniai parametrai. Atlikus kompleksinius keturvalenčiais Ce4+ jonais legiruotų lantano manganito sluoksnių kristalinės sandaros bei elektrinių savybių tyrimus nustatyta, kad šie sluoksniai pasižymi ne elektroniniu, kaip buvo skelbta anksčiau, o skyliniu elektriniu laidumu. Skylinis junginio elektrinis laidumas paaiškintas nežymiu šalutinės CeO2 fazės ir katijonų vakansijų susidarymu auginamuose sluoksniuose. Pateikti Ca, Ba, Sr ir Ce jonais legiruotų manganitų įvairialyčių darinių palyginamieji tyrimai, įvertinta padėklo įtaką kristalinės manganitų sandaros tobulumui... [toliau žr. visą tekstą] / In this dissertation application of the lanthanum manganite films and their heterostructures for fabrication of new spintronic devices is discussed. The main subjects of this work are the junctions between lanthanum manganite oxide thin films doped by divalent (Ca, Ba, Sr) and tetravalent (Ce) ions as well heterojunctions formed between lanthanum manganites and n-type SrTiO3<Nb> (STON) or n - Si substrates. The influence of doping and substrate influence on crystalline quality of manganite film structures, interface roughness as well as their electrical and magnetic properties has been estimated in this dissertation. After performing complex investigations it has been determined that tetravalent Ce ion doped lanthanum manganite films have not the electron but hole-type conductivity on the contrary to that has been reported earlier. Forming of magnetic filed dependent “manganite / (STON, n - Si)“ diode structures has been described, comparative studies of electrical and magnetic properties have been presented, and major electro-physical parameters have been estimated in this work. Possible reasons of the origin of positive and negative magnetoresistance have been pointed out. In addition, structural stabilization problems of BiFeO3 compound, exhibiting at the same time magnetic as well as ferroelectric properties and possibilities of application of its unique properties in various lanthanum manganite structures for the development of new magnetic and electrical filed... [to full text]

In this dissertation application of the lanthanum manganite films and their heterostructures for fabrication of new spintronic devices is discussed. The main subjects of this work are the junctions between lanthanum manganite oxide thin films doped by divalent (Ca, Ba, Sr) and tetravalent (Ce) ions as well heterojunctions formed between lanthanum manganites and n-type SrTiO3<Nb> (STON) or n - Si substrates. The influence of doping and substrate influence on crystalline quality of manganite film structures, interface roughness as well as their electrical and magnetic properties has been estimated in this dissertation. After performing complex investigations it has been determined that tetravalent Ce ion doped lanthanum manganite films have not the electron but hole-type conductivity on the contrary to that has been reported earlier. Forming of magnetic filed dependent “manganite / (STON, n - Si)“ diode structures has been described, comparative studies of electrical and magnetic properties have been presented, and major electro-physical parameters have been estimated in this work. Possible reasons of the origin of positive and negative magnetoresistance have been pointed out. In addition, structural stabilization problems of BiFeO3 compound, exhibiting at the same time magnetic as well as ferroelectric properties and possibilities of application of its unique properties in various lanthanum manganite structures for the development of new magnetic and electrical filed... [to full text] / Disertacijoje nagrinėjamos įvairios galimybės panaudoti feromagnetinių oksidų – manganitų sluoksnius bei jų darinius naujų spintronikos prietaisų gaminimui. Šio darbo pagrindiniu tyrimo objektu pasirinktos sandūros, sudarytos tarp dvivalenčiais (Ca, Ba, Sr) ir keturvalenčiais (Ce) jonais legiruotų lantano mangano oksidų plonųjų sluoksnių, o taip pat tarp manganitų ir elektroninio laidumo SrTiO3<Nb> (STON) bei n - Si padėklų. Darbe pateiktas išsamus minėtų manganitų sluoksnių ir jų darinių gaminimo magnetroninio dulkinimo ir impulsinio lazerinio garinimo būdais aprašymas. Disertacijoje pateikti plonųjų manganitų sluoksnių, užaugintų ant skirtingų padėklų, kristalinės struktūros bei paviršiaus kokybės tyrimo duomenys, aprašytas magnetiniu lauku valdomų diodinių darinių formavimas, jų elektrinių bei magnetinių savybių tyrimai, įvertinti svarbiausi atskirų manganitų sluoksnių bei jų diodinių darinių elektrofiziniai parametrai. Atlikus kompleksinius keturvalenčiais Ce4+ jonais legiruotų lantano manganito sluoksnių kristalinės sandaros bei elektrinių savybių tyrimus nustatyta, kad šie sluoksniai pasižymi ne elektroniniu, kaip buvo skelbta anksčiau, o skyliniu elektriniu laidumu. Skylinis junginio elektrinis laidumas paaiškintas nežymiu šalutinės CeO2 fazės ir katijonų vakansijų susidarymu auginamuose sluoksniuose. Pateikti Ca, Ba, Sr ir Ce jonais legiruotų manganitų įvairialyčių darinių palyginamieji tyrimai, įvertinta padėklo įtaką kristalinės manganitų sandaros tobulumui... [toliau žr. visą tekstą]

Akustinių bangų ir šviesos – akustooptinė (AO) sąveika įgalina tirti akustinių bangų savybes ne tik kristalo paviršiuje, bet ir tūryje. Tai aktualu kuriant tūrinių bangų prietaisus įvairiems taikymams. Iki šiol yra atlikta keletas AO difrakcijos eksperimentų, kai sunertiniais keitikliais žadinamos tūrinės bangos, bet ne nuotėkio paviršinių akustinių bangų (PAB) spinduliuotė į tūrį. Kita vertus, AO sąveiką galima efektyviai panaudoti šviesos parametrų valdyme. Tūrinių bangų AO prietaisai – šviesos moduliatoriai, deflektoriai, derinami filtrai plačiai naudojami praktikoje. Šioje disertacijoje pateikiami anizotropinės šviesos difrakcijos nuotėkio paviršinių akustinių bangų spinduliuote į kristalo tūrį ZX-LiNbO3 ir YX-LiTaO3 eksperimentiniai rezultatai ir teorinis modelis. Tokio tipo sąveika įgalina suderinti sunertinių PAB keitiklių technologijos privalumus su didesniu šviesos sąveikos su tūrinėmis akustinėmis bangomis efektyvumu. Dėmesys mišraus valentingumo manganitams, turintiems perovskito kristalinę gardelę vis didėja dėl fazinio virsmo paramagnetikas – feromagnetikas Kiuri temperatūroje, milžiniškosios magnetovaržos efekto, didelės unikalių tarpusavyje susijusių savybių įvairovės ir potencialo įvairiuose taikymuose. Dėl stiprios Jahn-Teller tipo elektron-fononinės sąveikos akustiniai metodai yra perspektyvūs tiriant manganitus. Šioje disertacijoje pateikiami nuotėkio paviršinių akustinių bangų spinduliuotės į tūrį sklidimo dariniuose La0.67Sr0.33MnO3 plėvelė –... [toliau žr. visą tekstą] / Acoustic wave and light – acousto-optic (AO) interaction provides an efficient tool for probing the acoustic wave properties not only at a crystal surface but also at any point within its bulk. This is topical in the design of the bulk wave devices for various applications. Meanwhile, there have been a few investigations of AO diffraction by (interdigital transducer) IDT-generated bulk waves, but not of the diffraction due to the radiation from leaky surface acoustic waves (SAWs). On the other hand, AO interaction enables efficient control of light parameters. Bulk wave AO devices have found numerous applications as light modulators, deflectors, tunable filters. In this PhD thesis, the experimental investigation and theoretical model of anisotropic light diffraction by leaky SAW radiation into crystal bulk in ZX-LiNbO3 and YX-LiTaO3 are reported. This type of interaction allows one to combine benefits of the IDT technology with the enhanced interaction efficiency of bulk-wave-type interaction. Mixed-valence perovskite manganites were studied intensively in recent years due to the observed paramagnetic to ferromagnetic transition at Curie temperature, colossal magnetoresistance effect, a variety of unique properties and potential at various applications. Due to the strong Jahn-Teller electron-phonon coupling the acoustic technique is effective tool for investigations of manganites. In this PhD thesis, the experimental investigation of the leaky SAW radiation propagating in... [to full text]

Acoustic wave and light – acousto-optic (AO) interaction provides an efficient tool for probing the acoustic wave properties not only at a crystal surface but also at any point within its bulk. This is topical in the design of the bulk wave devices for various applications. Meanwhile, there have been a few investigations of AO diffraction by (interdigital transducer) IDT-generated bulk waves, but not of the diffraction due to the radiation from leaky surface acoustic waves (SAWs). On the other hand, AO interaction enables efficient control of light parameters. Bulk wave AO devices have found numerous applications as light modulators, deflectors, tunable filters. In this PhD thesis, the experimental investigation and theoretical model of anisotropic light diffraction by leaky SAW radiation into crystal bulk in ZX-LiNbO3 and YX-LiTaO3 are reported. This type of interaction allows one to combine benefits of the IDT technology with the enhanced interaction efficiency of bulk-wave-type interaction. Mixed-valence perovskite manganites were studied intensively in recent years due to the observed paramagnetic to ferromagnetic transition at Curie temperature, colossal magnetoresistance effect, a variety of unique properties and potential at various applications. Due to the strong Jahn-Teller electron-phonon coupling the acoustic technique is effective tool for investigations of manganites. In this PhD thesis, the experimental investigation of the leaky SAW radiation propagating... [to full text] / Akustinių bangų ir šviesos – akustooptinė (AO) sąveika įgalina tirti akustinių bangų savybes ne tik kristalo paviršiuje, bet ir tūryje. Tai aktualu kuriant tūrinių bangų prietaisus įvairiems taikymams. Iki šiol yra atlikta keletas AO difrakcijos eksperimentų, kai sunertiniais keitikliais žadinamos tūrinės bangos, bet ne nuotėkio paviršinių akustinių bangų (PAB) spinduliuotė į tūrį. Kita vertus, AO sąveiką galima efektyviai panaudoti šviesos parametrų valdyme. Tūrinių bangų AO prietaisai – šviesos moduliatoriai, deflektoriai, derinami filtrai plačiai naudojami praktikoje. Šioje disertacijoje pateikiami anizotropinės šviesos difrakcijos nuotėkio paviršinių akustinių bangų spinduliuote į kristalo tūrį ZX-LiNbO3 ir YX-LiTaO3 eksperimentiniai rezultatai ir teorinis modelis. Tokio tipo sąveika įgalina suderinti sunertinių PAB keitiklių technologijos privalumus su didesniu šviesos sąveikos su tūrinėmis akustinėmis bangomis efektyvumu. Dėmesys mišraus valentingumo manganitams, turintiems perovskito kristalinę gardelę vis didėja dėl fazinio virsmo paramagnetikas – feromagnetikas Kiuri temperatūroje, milžiniškosios magnetovaržos efekto, didelės unikalių tarpusavyje susijusių savybių įvairovės ir potencialo įvairiuose taikymuose. Dėl stiprios Jahn-Teller tipo elektron-fononinės sąveikos akustiniai metodai yra perspektyvūs tiriant manganitus. Šioje disertacijoje pateikiami nuotėkio paviršinių akustinių bangų spinduliuotės į tūrį sklidimo dariniuose La0.67Sr0.33MnO3 plėvelė –... [toliau žr. visą tekstą]

Pagrindiniai bėgių tipo elektromagnetinių svaidyklių technologijos uždaviniai yra susiję su daugybe fizikinių reikinių, vykstančių sviedinio kontaktų sąlyčio su bėgiais riboje. Todėl elektromagnetinių procesų, atsirandančių dėl didelių elektros srovės tankių ir slydimo greičių tyrimas yra svarbus šios srities uždavinys. Dėl magnetinės difuzijos ir greito sviedinio judėjimo, srovė koncentruojasi galinėje kontakto dalyje, kuri dėl stipraus Joule šilimo greitai susidėvi, o tai apriboja svaidyklės efektyvumą. Disertacijoje pateikiami magnetinio lauko difuzijos tyrimai bėgių tipo svaidyklėse panaudojant specialius jutiklius magnetinių laukų matavimui. Šie nauji jutikliai, pagaminti iš plonų La0,83Sr0,17MnO3 sluoksnių, pasižyminčių milžiniškos magnetovaržos (MM) reiškiniu (MM-B-skaliariniai jutikliai), buvo pritaikyti svaidyklėse, veikiančiose statiniame ir dinaminiame režime, esant dideliems elektromagnetinių triukšmų lygiams ir mechaniniams įtempiams. Darbo metu buvo nustatyta, jog šiais jutikliais galima išmatuoti stipraus magnetinio lauko impulso amplitudę, kai nėra žinoma šių laukų kryptis. Buvo ištirti nevienalyčių magnetinių laukų pasiskirstymai bėgiuose, atsirandantys dėl artumo efekto bei greičio skinefekto, sviediniui judant greičiau nei 1500m/s. Bandymai su įtvirtintu daugelio šepetėlių konstrukcijos sviediniu parodė, kad priekiniai šepetėliai, dėl nepakankamo Lorenco jėgos sukuriamo slėgio, gali pararasti elektrinį kontaktą su bėgiais. / The development of rails and armatures which ensure a sliding solid-to-solid contact during the whole projectile acceleration is a great challenge in the field of railgun technology. Multifaceted physics exists at the sliding contact interface: The current concentrates at the rear of the interface due to magnetic diffusion processes and the fast armature movement. Consequently, Joule heating leads to enhanced wear in this region. In this dissertation, magnetic diffusion in railguns is investigated by means of measuring magnetic fields with CMR-B-scalar sensors at static and dynamic experimental conditions. These novel sensors, based on La0.83Sr0.17MnO3 thin films exhibiting colossal magnetoresistance were adapted for the use at railguns. It was found that these sensors are effective tools to measure the magnitude of high pulsed magnetic fields independent of the field orientation. Magnetic field distributions influenced by proximity and velocity skin effect could be measured in the harsh railgun environment. The obtained results allowed to estimate the skin depth in the rails at the sliding interface of a fast moving armature (>1500m/s). Furthermore experiments with fixed multiple brush armatures showed that front brushes can have contact problems in case of missing contact pressure.

The main aim of this work was to investigate electrical conductivity of La-Ca(Sr)-MnO thin films at high pulsed electric and magnetic fields and to clear up the possibilities to use these materials for high pulsed magnetic field sensor and fault current limiter applications. The dissertation consists of the preface, six chapters, summary and main conclusions, references, list of publications and abstract (in Lithuanian). The main objectives of the work, scientific novelty, goals, validation of results, and statements for defense are presented in the preface. Chapter 1 presents an introduction and review of previous works on electroresistance (ER) and magnetoresistance (MR) phenomena in manganites. Chapter 2 presents a description of two deposition techniques which were used for preparation of thin manganite films: metal organic chemical vapour deposition (MOCVD) and pulsed laser deposition (PLD). Measurement equipment and methods are described in Chapter 3. The resistance dependence on voltage was investigated using electric pulses with duration of 5–30 ns and amplitude up to 1000 V in the temperature range of 4.2–300 K. For magnetoresistance measurements a pulsed magnetic field generator, which generates magnetic field pulses of 0.6–2 ms duration with amplitude up to 50 T was used. Chapter 4 presents an investigation of surface morphology of prepared films and a characterization of their properties at low electric and magnetic fields. The electric and magnetic properties... [to full text]

The main aim of this work was to investigate electrical conductivity of La-Ca(Sr)-MnO thin films at high pulsed electric and magnetic fields and to clear up the possibilities to use these materials for high pulsed magnetic field sensor and fault current limiter applications.

The development of rails and armatures which ensure a sliding solid-to-solid contact during the whole projectile acceleration is a great challenge in the field of railgun technology. Multifaceted physics exists at the sliding contact interface: The current concentrates at the rear of the interface due to magnetic diffusion processes and the fast armature movement. Consequently, Joule heating leads to enhanced wear in this region. In this dissertation, magnetic diffusion in railguns is investigated by means of measuring magnetic fields with CMR-B-scalar sensors at static and dynamic experimental conditions. These novel sensors, based on La0.83Sr0.17MnO3 thin films exhibiting colossal magnetoresistance were adapted for the use at railguns. It was found that these sensors are effective tools to measure the magnitude of high pulsed magnetic fields independent of the field orientation. Magnetic field distributions influenced by proximity and velocity skin effect could be measured in the harsh railgun environment. The obtained results allowed to estimate the skin depth in the rails at the sliding interface of a fast moving armature (>1500m/s). Furthermore experiments with fixed multiple brush armatures showed that front brushes can have contact problems in case of missing contact pressure. / Pagrindiniai bėgių tipo elektromagnetinių svaidyklių technologijos uždaviniai yra susiję su daugybe fizikinių reikinių, vykstančių sviedinio kontaktų sąlyčio su bėgiais riboje. Todėl elektromagnetinių procesų, atsirandančių dėl didelių elektros srovės tankių ir slydimo greičių tyrimas yra svarbus šios srities uždavinys. Dėl magnetinės difuzijos ir greito sviedinio judėjimo, srovė koncentruojasi galinėje kontakto dalyje, kuri dėl stipraus Joule šilimo greitai susidėvi, o tai apriboja svaidyklės efektyvumą. Disertacijoje pateikiami magnetinio lauko difuzijos tyrimai bėgių tipo svaidyklėse panaudojant specialius jutiklius magnetinių laukų matavimui. Šie nauji jutikliai, pagaminti iš plonų La0,83Sr0,17MnO3 sluoksnių, pasižyminčių milžiniškos magnetovaržos (MM) reiškiniu (MM-B-skaliariniai jutikliai), buvo pritaikyti svaidyklėse, veikiančiose statiniame ir dinaminiame režime, esant dideliems elektromagnetinių triukšmų lygiams ir mechaniniams įtempiams. Darbo metu buvo nustatyta, jog šiais jutikliais galima išmatuoti stipraus magnetinio lauko impulso amplitudę, kai nėra žinoma šių laukų kryptis. Buvo ištirti nevienalyčių magnetinių laukų pasiskirstymai bėgiuose, atsirandantys dėl artumo efekto bei greičio skinefekto, sviediniui judant greičiau nei 1500m/s. Bandymai su įtvirtintu daugelio šepetėlių konstrukcijos sviediniu parodė, kad priekiniai šepetėliai, dėl nepakankamo Lorenco jėgos sukuriamo slėgio, gali pararasti elektrinį kontaktą su bėgiais.