Эксπир
Регистрация / Вход

Исследование магнитного состояния составных наноструктур, состоящих из неколлинеарно магнитно-упорядоченных и сверхпроводящих нанослоёв, методами нейтронного отражения и рассеяния

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.11.3049
Организация
ОИЯИ
Руководитель работ
Аксенов Виктор Лазаревич
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Работы должны проводиться в рамках критической технологии «Нанотехнологии и наноматериалы» Работы должны соответствовать по предполагаемому исполнению лучшим мировым стандартам. Создаваемый научно-технический задел должен обеспечивать в будущем проведение опытно-конструкторских и технологических работ на конкурентном уровне. Результаты работ должны способствовать дальнейшему инновационному развитию российских технологий в данном приоритетном направлении Программы.

Соисполнители

Этапы проекта

1
22.03.2007 - 30.06.2007
Проведены экспериментальных исследования наноструктуры Nb(50нм)/Fe(3.9нм)/40[Mo(3.4нм)/Si(3.4нм)]/Si. Получены новые данные о влиянии сверхпроводимости на ферромагнитное состояние в исследуемом типе слоистых структур.
Выполнены измерения сопротивления и полного магнитного момента структур
V(38.5нм)/Fe(3.2нм)/20[V(3.2нм)/Fe(3.2нм)]/MgO; V(33нм)/V50Fe50(5нм)/10[V(4.5нм)/Fe(4.5нм)]/MgO.
Проанализированы различия с системами с резкими интерфейсами. Обнаружено существование нескольких сверхпроводящих фаз в пленках.
Разработано математическое обеспечение и программа расчёта интенсивности рассеяния нейтронов на основе матричного формализма Борновского приближения искаженных волн. Данная разработка применена на практике для анализа данных рефлектометрии поляризованных нейтронов на модельных структурах.
Для систем типа Fe/V проведен анализ и обработка экспериментальных данных по отражению поляризованных нейтронов. Наблюдалось изменение магнитного состояния в системе при переходе толстого слоя ванадия в сверхпроводящее состояние. Данный эффект предполагается использовать при разработке логических наноэлементов, состояние которых определяется изменением температуры и напряжённости магнитного поля вблизи соответствующих критических значений. Проведено патентное исследование по ГОСТ 15.011-96 «Патентные исследования» по теме «Логические элементы на основе слоистых наноструктур».
Областью применения является микроэлектроника: (ячейки энергонезависимой памяти с произвольным доступом, логические устройства, сенсоры и др.).
Развернуть
2
01.07.2007 - 31.10.2007
2. Работы, выполненные на отчетном этапе:
Проведены анализ и обработка данных по отражению поляризованных нейтронов от наноструктуры
Nb(50нм)/Fe(3.9нм)/40[Mo(3.4нм)/Si(3.4нм)]/Si.
Проведены модельные расчёты магнитной структуры для двух типов наноструктур и выработаны рекомендации по дальнейшим исследованиям.
Подготовлены технические требования к ТЗ на ОКР логического элемента на основе исследованных типов наноструктур.

3. Результаты:
Получены новые фундаментальные и практические результаты по влиянию сверхпроводимости на ферромагнитное состояние в исследуемом типе слоистых структур на примере слоистой наноструктуры Nb(50нм)/Fe(3.9нм)/40[Mo(3.4нм)/Si(3.4нм)]/Si. (п.2.1. Календарного плана)
Проведены модельные расчеты генерации стоячих нейтронных волн в слоистых системах типа V/Fe и Nb/Fe. Показано, что при максимально допустимых шероховатостях порядка 20-30 Å, потоке нейтронов 103 н/сек и разрешении установки (нейтронный рефлектометр) dQ/Q = 1.5% такие структуры позволят наблюдать изменение намагниченности в тонком ферромагнитном слое (0.1 - 0.3 нм) на уровне 1%. Таким образом, расширены знания о влиянии сверхпроводимости на ферромагнитное состояние в слоистых наноструктурах. Восстановлены атомная и магнитная структуры по толщине для ряда новых систем типа Nb/Fe, V/Fe, Fe/Сr. Оформлена и подана заявка на патент «Способ определения пространственного распределения магнитного момента в нанослое» на основе генерации в слое стоячей нейтронной волны (п.2.2. Календарного плана).
Предложено и обосновано использование обнаруженного на предыдущем этапе эффекта взаимодействия сверхпроводимости и ферромагнетизма в слоистых наноструктурах для создания нового логического элемента в спинтронике, позволяющего реализовывать четыре логических состоянии в зависимости от температуры системы и величины прикладываемого внешнего магнитного поля. Выработаны технические требования к техническому заданию на опытно-конструкторскую разработку такого логического элемента на основе слоистых наноструктур типа ферромагнетик-сверхпроводник (п.2.3. Календарного плана).
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ИОНХ РАН
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Нанотехнологии и наноматериалы» (мероприятие1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
92 млн
Количество заявок
241
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Нанотехнологии и наноматериалы» (мероприятие 1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007 - 2008, 11 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Количество заявок
72
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
48
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных»
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
136
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Геномные и посттеномные технологии создания лекарственных средств» (мероприятие 1.2 Программы)
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
43