|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Создание новых элементов микроэлектроники на основе сегментированных нанонитей с эффектом гигантского магнетосопротивления при помощи роботизированного темплатного электроосажденияНИР
Synthesis of new microelectronic components based on segmented nanowires with giant magnetoresistance effect via robotic template electrodeposition
- Руководитель НИР: Кушнир С.Е.
- Ответственный исполнитель: Кобелев А.Д.
- Участники НИР: Клименко А.А.
- Подразделение: Кафедра электрохимии
- Срок исполнения: 7 февраля 2018 г. - 1 декабря 2019 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 075-02-2018-823
- Номер ЦИТИС: АААА-А18-118021290049-3
- Тип: Прикладная
- Приоритетное направление научных исследований: Функциональные материалы, наноматериалы и технологии
- ПН России: Индустрия наносистем
- Направление технологического прорыва России: Стратегические информационные технологии
- Критическая технология России: Технологии получения и обработки функциональных наноматериалов
-
Рубрики ГРНТИ:
- 29.19.22 Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
- 29.19.39 Ферромагнетики
- 31.15.19 Химия твердого тела
- 31.15.33 Электрохимия
-
Ключевые слова:
сегментированные нанонити, анодный оксид алюминия, сплав гейслера, темплатное электроосаждение, роботизированная электрохимическая система, магнитные материалы, гигантское магнетосопротивление, металлические нанонити, спинтроника
electrochemical robotic system, giant magnetoresistance, heusler alloy, segmented nanowires, anodic aluminum oxide, template electrodeposition, magnetic materials, spintronics, metal nanowires -
Описание:
Активное развитие спинтроники и интерес учёных по всему миру к данной области науки связан с большими перспективами практического применения необычных физических явлений, связанных со спином электрона, в элементах микроэлектроники [1–5]. Материалы, в которых проявляются эффекты спинтроники, обычно представляют собой слоистые структуры, содержащие слои различной магнитной природы (ферро-, антиферро-, диа- и парамагнетики). Для их формирования обычно используют вакуумное напыление, молекулярно лучевую эпитаксию или осаждение из газовой фазы, а получаемые материалы представляют собой тонкие плёнки. В таких слоистых структурах проявляется один из важных эффектов спинтроники – эффект гигантского магнетосопротивления. Особый интерес представляет эффект гигантского магнетосопротивления при прохождении тока перпендикулярно плоскости (CPP-GMR), из-за его потенциального применения в устройствах хранения информации следующего поколения. Этот эффект удобно использовать в случае сегментированных нанонитей. В них функциональные слои различной природы чередуются вдоль длинной оси наноструктуры. Создание многослойных металлических структур не в форме тонких плёнок, как это делается сейчас, а в виде сегментированных нанонитей позволит существенно уменьшить их латеральные размеры и увеличить характеристические параметры будущих микрочипов с высокой плотностью упаковки элементов. Кроме того, в случае сегментированных нанонитей в отличие от плёночных структур появляется возможность управлять анизотропией формы отдельных сегментов (отношение толщины сегмента к диаметру нити), которая существенно влияет на свойства ферромагнитных сегментов.
-
Планируемые результаты:
В результате реализации проекта будет отработана методика последовательного темплатного электроосаждения металлов в пористые матрицы с цилиндрическими каналами, использующая роботизированную систему для смены электролитов. Применение такой методики позволит получать сегментированные нанонити, в которых слои заданного состава имеют чёткие границы и контролируемую толщину. Будут получены нанонити диаметром от 30 до 150 нм, одновременно содержащие цилиндрические сегменты двух, трёх или четырёх составов. Нанонити будут содержать ферромагнитные сегменты (Ni, Co или сплав Гейслера), разделённые тонкими парамагнитными (Pt) или диамагнитными прослойками (Cu, Au). В том числе, будут получены нанонити, содержащие одновременно ферромагнитные сегменты различного состава и/или с различной анизотропией формы: стержни и диски. Будет исследовано влияние магнитной природы сегментов и их геометрических характеристик на величину эффекта гигантского магнетосопротивления в полученных нанонитях при пропускании тока вдоль нанонити. Всесторонняя аттестация образцов будет проведена в форме массивов нанонитей в матрице и, в отдельных случаях, в виде индивидуальных наноструктур, получаемых после селективного удаления темплата.
- Добавил в систему: Кушнир Сергей Евгеньевич
Источник финансирования НИР
| грант Президента РФ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 14 ноября 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Создание новых элементов микроэлектроники на основе сегментированных нанонитей с эффектом гигантского магнетосопротивления при помощи роботизированного темплатного электроосаждения |
| Результаты этапа: Разработана методика получения сегментированных нанонитей, содержащих ферромагнитные сегменты различной длины, разделённые тонкой прослойкой диамагнитных металлов путём последовательного темплатного электроосаждения индивидуальных металлов в пористые матрицы анодного оксида алюминия при помощи роботизированной системы для смены электролитов. Получены сегментированные нанонити, проявляющие эффект гигантского магнетосопротивления и содержащие многократно повторяющиеся последовательности сегментов из двух металлов. | ||
| 2 | 23 мая 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Создание новых элементов микроэлектроники на основе сегментированных нанонитей с эффектом гигантского магнетосопротивления при помощи роботизированного темплатного электроосаждения |
| Результаты этапа: Во второй год выполнение проекта были получены и исследованы свойства сегментированных нанонитей, содержащих сегменты из сплава Гейслера или сегменты из нескольких ферромагнитных металлов и/или ферромагнитные сегменты с различной анизотропией формы. Были решены следующие научно-исследовательские задачи: 1) Определены состав электролита и потенциал электроосаждения для получения нанонитей состава Co2FeSn путём темплатного электроосаждения в поры анодного оксида алюминия при комнатной температуре. 2) Получены сегментированные нанонити, содержащие многократно повторяющиеся последовательности сегментов, включающих слой из сплава Co2FeSn и сегмент из пара- или диамагнитного металла. 3) Синтезированы сегментированные нанонити, содержащие одновременно ферромагнитные сегменты из различных металлов и/или с различной анизотропией формы. 4) Определено влияние геометрических характеристик сегментов на величину эффекта гигантского магнетосопротивления при пропускании тока вдоль длинной оси нанонитей. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".