Обрати сторінку

НДР № 0125U001561 (2025-2027 рр.)

НДР на замовлення МОН України

Реєстраційний номер: № 0125U001561 (2025-2027 рр.)

Тема: Тонкоплівкові системи феромагнітний метал-діелектрик для чутливих елементів приладів спінтроніки

Науковий керівник: доцент кафедри електроніки, загальної та прикладної фізики, д.ф.-м.н., професор Юрій ШКУРДОДА

 

Виконавці проєкту:

  • доцент кафедри електроніки, загальної та прикладної фізики, д.ф.-м.н., доцент Ірина ПАЗУХА;
  • старший викладач кафедри електроніки, загальної та прикладної фізики, к.ф.-м.н., доцент Олександр ПИЛИПЕНКО;
  • старший викладач кафедри електроніки, загальної та прикладної фізики, к.ф.-м.н., Андрій ЛОГВИНОВ;
  • старший викладач кафедри електроніки, загальної та прикладної фізики, к.ф.-м.н., Костянтин ТИЩЕНКО

 

До виконання досліджень долучені здобувачі вищої освіти: асп. Антон ЛЮТИЙ, асп. Олексій ГУНБІН, асп. Сергій ДОЛГОВ-ГОРДІЙЧУК, студ. Денис КАБИЛЕЦЬКИЙ, студ. Богдан РУБАН, студ. Дарина МИРОНЕНКО, студ. Іван ХАРЧЕНКО

 

Мета проєкту: удосконалення методики отримання шаруватих структур [Fe(FeNi)/I)]n (I = SiO2, HfO2,MgO) та встановленні особливостей їх структурно-фазового стану в залежності від товщини шарів заліза та діелектриків, які в майбутньому можуть знайти застосування при створенні стабільних чутливих елементів сенсорів температури, тиску, магнітного поля..

Завдання, на вирішення яких спрямовано проєкт:

  1. Розробка комп’ютеризованої системи контролю отримання плівкових композитних матеріалів, що мають шарувату структуру, шляхом використання методу пошарової конденсації окремих компонентів із наступною термообробкою.
  2. Встановлення фазового і хімічного (стехіометрії) складу методами електронної дифракції, рентгенівського енергодисперсійного аналізу.
  3. Визначення механізмів провідності композиційних матеріалів, шляхом дослідження температурних, розмірних та концентраційних залежностей питомого опору та термічного коефіцієнта опору.
  4. Вивчення магніторезистивних властивостей плівкових композитних матеріалів; особлива увага буде сконцентрована на можливості посилення ролі спін-залежного тунелювання електронів та його впливу як на магніторезистивні, так і на магнітні властивості.
  5. Отримання розмірних і концентраційних залежностей магнітоопору, намагніченості, коерцитивної сили та поля насичення.
  6. Дослідження магнітних властивостей (коерцитивної сили, намагніченості насичення, залишкової намагніченості) плівкових композитних матеріалів.
  7. Встановлення кореляції між структурно-фазовим складом та електропровідністю, магнітними і магніторезистивними властивостями композитних матеріалів.
  8. Розробка і апробація теоретичних моделей магнітоопору для прогнозування магніторезистивних властивостей функціональних елементів спінтроніки.
  9. Узагальнення результатів з точки зору можливості застосування плівкових композитних матеріалів феромагнітний метал-діелектрик як чутливих елементів сенсорної електроніки

 

Публікації та темою роботи:

 1 етап (2025 рік) 

  1. O. V. Pylypenko , I. M. Pazukha, A. M. Lohvynov, K. V. Tyschenko, D. I. Saltykov, О. І. Shapovalov, V. Komanicky, Yu. O. Shkurdoda Structure and temperature effects in electrical conductivity of FexNi1−x and FexСо 1−x thin-film alloys // J. Vac. Sci. Technol. A – 2025 – V.43, P. 053407. https://doi.org/10.1116/6.0004704
  2. Oleksandr Pylypenko, Iryna Pazukha, Yurii Shkurdoda, Serhii Dolgov‑Gordiichuk, Kostayntyn Tyschenko, Andrii Lohvynov, Maksym Lisnichuk, Vladimír Tkáč, Vitalii Latyshev, Serhii Vorobiov, Vladimír Komanický, Heat Treatment Effect on Magnetic and Electrical Transport Properties of [Fe/SiO2]n Discontinuous Multilayers // Journal of Superconductivity and Novel Magnetism – 2025 – V.38. – P. 199. https://doi.org/10.1007/s10948-025-07037-z
  3. O.V. Pylypenko, I.M. Pazukha, S.R. Dolhov-Hordiichuck, A.M. Lohvynov, K.V. Tyschenko, D.S. Kabyletskyi, Yu.O. Shkurdoda, Electrophysical Properties of [Ni80Fe20/SiOx)]n Discontinuous Multilayers // Journal of Nano- and Electronic Physics – 2025 – V. 17 No 5. – P. 05004(5pp). https://doi.org/10.21272/jnep.17(5).05004
  4. Pylypenko O.V., Pazukha I.V., Dolhov-Hordiichuk S.R.; Lohvyov A.M; Tyschenko K.V.; Shkurdoda Yu.O., Maksym Lisnichuk, Vladimír Tkáč, Vitalii Latyshev, Serhii Vorobiov, Vladimír Komanický, Thermal Stability of Magnetic and Magnetoresistive Properties of [Ni80Fe20/SiO2]n Discontinuous Multilayers Under High-Temperature Annealing // 2025 IEEE 15th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP), Bratislava, Slovakia, 2025. – P. NMP05-1-NMP05-5. https://doi.org/10.1109/NAP68437.2025.11216203.
  5. O. Pylypenko, I. Pazukha, A. Lohvynov, K. Tyschenko, Y. Shkurdoda, S. Vorobiov, V. Tkáč, V. Komanický, Non-Ohmic Behavior in [Ni80Fe20/HfO2]n Discontinuous Multilayers // 18th Czech and Slovak Conference on Magnetism – CSMAG’25 July 7–11, 2025, High Tatras, Slovakia. – 2P-04. https://zenodo.org/records/15880343
  6. FAIR-дані: TEM and SAED study of discontinuous metal-insulator multilayer systems Fe-SiO2. https://opendata.nas.gov.ua/dataset.xhtml?persistentId=doi:10.48788/DVUA/DNCEEM

 

2 етап (2026 рік)

  1. Hrebynakha, T. Plecenik, L. Satrapinskyy, Yu Shkurdoda, U. Shvets, S. Lyfar, A.I. Ruban, L.E. Kozlova, S. Vorobiov, M. Yanenko, I. Shpetnyy, Effect of vacuum annealing on magnetoresistive properties and Structural–Phase state of granular CoxAg100-x alloy thin films, Vacuum 249, 115283 (2026), https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2026.115283. (Scopus та WoS, Q1).
  2. O.V. Pylypenko, I.M. Pazukha, Iu.Iu. Volk, D.I. Saltykov, V. Komanicky, Yu.O. Shkurdoda, Grain size effects in electrical resistivity of FeNi(Co) thin-film alloys: an experimental and theoretical investigation, European Physical Journal Plus 141 (5), 550 (2026). https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-026-07801-7. (Scopus та WoS, Q2).
  3. M. Lohvynov, O.V. Pylypenko, I.I. Volk, O.S. Tanchenko, Y.O. Shkurdoda, I.M. Pazukha, Ruthenium oxide thin films for high-ohmic resistors with near-zero temperature coefficient of resistance, Physica B: Condensed Matter. 740, 419111 ( 2026). https://doi.org/10.1016/j.physb.2026.419111. (Scopus та WoS, Q2).
  4. Pylypenko, I. Pazukha, A. Lohvynov, K. Tyschenko, Y. Shkurdoda, S. Vorobiov, V. Tkáč, V. Komanický, Non-Ohmic Behavior in [Ni80Fe20/HfO2]n Discontinuous Multilayers, IEEE Transactions on Magnetics, 62 (8), 2001604-2001604 (2026), https://doi.org/10.1109/TMAG.2026.3707577. (Scopus та WoS, Q2).
  5. M. Shabelnyk, Yu.O. Shkurdoda, L.V. Dekhtyaruk, A.M. Chornous, I.I. Slyusarenko, Yu.A. Kolesnichenko, D.I. Saltykov, V.Ye. Yanhol, T.A. Nalivayko, Magnetic Resistance in Magnetically Ordered “Symmetrical” Fα>1/S/Fα>1 and “Asymmetrical” Fα1>1/S/Fα2>1 Sandwiches with Ultra-Thin Layers, J. Nano- Electron. Phys. 18 No 2, 02034 (2026). https://doi.org/10.21272/jnep.18(2).02034 (Фахове видання, Scopus, Q3)
  6. V. Pylypenko, I.M. Pazukha, S.R. Dolhov-Hordiichuk, A.M. Lohvynov, K.V. Tyschenko, B.S. Ruban, A.M. Chornous, V. Komanicky, Yu.O. Shkurdoda, Influence of structure on the magnetoresistive properties of discontinuous multilayer structures based on Ni80Fe20 and SiO, Phys. Chem. Solid State 27(1), 172-178 (2026).https://doi.org/10.15330/pcss.27.1.172-178 (Фахове видання, Scopus, WoS, Q3).
  7. V. Pylypenko, O.S. Tanchenko, Iu.Iu. Volk, I.M. Pazukha, Yu.O. Shkurdoda, Investigation of Electrical Conductivity and Magnetoresistive Properties of Thin-Film Systems Based on Fe20Ni80 and SiO, Ukrainian Journal of Physics 71(11), 909 (2026). https://doi.org/10.15407/ujpe71.11.909 (Фахове видання, Scopus, Q3).
  8. Pazukha, Yu. Shkurdoda, O. Pylypenko, S. Vorobiov, 2026, “Atomic force microscopy images of [Fe/I]n discontinious multilayers (I = SiO2, MgO, HfO2)”, https://doi.org/10.48788/DVUA/FJ9M9G (набір FAIR-дані).
  9. Тищенко К.В., Шкурдода Ю.О., Пазуха І.М. Комп’ютерна програма “Програмне забезпечення для побудови та інтерпретації профілів інтенсивності електронної дифракції”, свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 142071 від 28.01.2026
  10. Шкурдода Ю.О.; Пазуха І.М.; Пилипенко О.В. Чутливий елемент псевдоспін-вентильного типу сенсорного пристрою Пат. 162640 Україна: МПКG01R33/09. №u202505298; заявл. 2025-10-30; опубл. 2026-04-08, Бюл. № 14.
  11. Pazukha, O. Pylypenko, D. Kabyletskyi, S. Vorobiov, V. Komanicky, Y. Shkurdoda, Hall effect in [Fe/I]n discontinuous multilayers (I = SiO2, MgO, HfO2), 2026 IEEE 16th International Conference “Nanomaterials: Applications & Properties” Budva, Montenegro · 6-11 September 2026, – P. T7-35.
  12. Pylypenko, D. Saltykov, I. Volk, I. Pazukha, Y. Shkurdoda, An experimental and theoretical investigation of size effects in electrical resistivity of FeNi(Co) thin-film alloys, 2026 IEEE 16th International Conference “Nanomaterials: Applications & Properties” Budva, Montenegro , 6-11 September 2026. – P. T5-34.
  13. Shpetnyy, L. Satrapinskyy, V. Hrebynakha, S. Vorobiov, U. Shvets, D. Derecha, Y. Shkurdoda,S.Shvets, T. Kulyk, I. Kozak, T. Plecenik, Correlation between ferromagnetic resonance and giant magnetoresistance in granular Co-Agalloy thin films, 2026 IEEE 16th International Conference “Nanomaterials: Applications & Properties” Budva, Montenegro , 6-11 September 2026. – P. T7-36.
  14. Пилипенко О.В., Кабилецький Д.С., Пазуха І.М., Шкурдода Ю.О., Ефект Холла в шаруватих структурах [Fe(d)/HfО2(3)]10/S // Матеріали Міжнародної наукової конференції молодих вчених «Фізика, електроніка, електротехніка ФЕЕ :: 2026». – С. 61-62.
  15. Подана колективна заявка в рамках програми IEEE “Magnetism for Ukraine 2026″ “Development of High-entropy Thin Film Alloys for Sustainable Energy Technologies”
  16. Захищено дисертацію доктора філософії: Долгов-Гордійчук С.Р. “Електротранспортні та магніторезистивні властивості плівкових матеріалів на основі Fe або FeNi і оксидів кремнію” зі спеціальності 105 «Прикладна фізика та наноматеріали», дата захисту – 28.08.2026 (Науковий керівник: д.ф.-м.н., доц. Пазуха І.М.).