Важнейшие результаты 2011 г.

Методом сканирующей зондовой нанолитографии между микроконтактными площадками сформированы нанопроволоки Ni и Co различного сечения. Использование точечного наноиндентирования и регистрация силовых кривых, характеризующих взаимодействие зонда атомно-силового микроскопа с поверхностью резиста, позволили получить нанопроволоки с минимальным сечением 10х100 нм. Показано, что нанопроволоки Со, шириной менее 400 нм, характеризуются однородной намагниченностью, более широкие - имеют многодоменную структуру. (вкл. в  «Отчетный доклад Президиума РАН. Научные достижения РАН в 2011 году).

Лаборатория физики и химии поверхности КФТИ КазНЦ РАН.
Зав. лабораторией: д.ф.-м.н. Бухараев А.А.
Исполнители: Бизяев Д.А., д.ф.-м.н. Бухараев А.А., к.ф.-м.н. Нургазизов Н.И., Лебедев Д.В. 

Разработана методика сканирующей зондовой нанолитографии, позволившая формировать на поверхности диэлектриков между двумя контактными площадками нанопроволоки Ni и Co различного сечения. Отличительной особенностью методики является использование точечного наноиндентирования и регистрация силовых кривых, характеризующих взаимодействие зонда атомно-силового микроскопа с поверхностью. С их помощью осуществлялся дополнительный контроль толщины нанесённого на подложку слоя резиста и оценивалась глубина проникновения в него иглы АСМ. Таким способом на поверхности окисленного кремния были сформированы маски из полимерного резиста, которые позволили получать по технологии lift-off нанопроволоки Ni шириной 100 нм и толщиной 10 нм. Магнитно-силовая микроскопия показала, что нанопроволоки Со шириной менее 400 нм характеризуются однородной намагниченностью, более широкие нанопроволоки Со имеют многодоменную структуру. На кривых ∂R/∂U от U, полученных при регистрации ВАХ в режиме протекания тока высокой плотности через нанопроволоки Ni, обнаружены характерные максимумы, обусловленные фазовым переходом нанопроволоки из ферромагнитного состояния в парамагнитное за счёт её нагрева током до температуры выше температуры Кюри.

Рис. 1. Сформированная с помощью сканирующей зондовой литографии нанопроволока Ni с сечением 10х100 нм, соединяющая две контактные площадки. Изображение получено на атомно-силовом микроскопе.

П. 6. Актуальные проблемы физики конденсированных сред, в том числе квантовой макрофизики, мезоскопики, физики наноструктур, спинтроники, сверхпроводимости.

Публикации:

1. Бухараев А.А., Бизяев Д.А., Нургазизов Н.И., Ханипов Т.Ф.: Получение магнитных микро- и наноструктур методом сканирующей зондовой литографии. Микроэлектроника № 2 (2012) в печати.
2. Бизяев Д.А., Ханипов Т.Ф., Нургазизов Н.И., Бухараев А.А.: Получение металлических нанопроволок методом сканирующей зондовой литографии. Материалы XV Междунар. молодёжной науч. школы «Когерентная оптика и оптическая спектроскопия» (Салахова М.Х., ред.), с. 166-169. Казань: КГУ 2011.
3. Бухараев А.А.: Создание и исследование методами СЗМ магнитных наноструктур. Материалы XV Междунар. молодёжной науч. школы «Когерентная оптика и оптическая спектроскопия» (Салахова М.Х., ред.), с. 57-63. Казань: КГУ 2011.
4. Бухараев А.А.: Создание и исследование методами СЗМ магнитных наноструктур. Тр. XV Междунар. симп. "Нанофизика и наноэлектроника", Нижний Новгород, 14-18 марта 2011, с. 44-45. Нижний Новгород: Институт прикладной физики РАН 2011.
5. Бизяев Д.А., Бухараев А.А., Нургазизов Н.И., Ханипов Т.Ф.: Применение СЗМ нанолитографии для формирования магнитных микро- и наноструктур. Тр. XV Междунар. симп. "Нанофизика и наноэлектроника", Нижний Новгород, 14-18 марта 2011, с. 559-561. Нижний Новгород: Институт прикладной физики РАН 2011.
6. Bukharaev А., Nurgazizov N., Biziaev D., Lebedev D., Chuklanov A., Shakirov I., Khanipov T.: Fabrication of magnetic nanostructures for the investigation of spin-dependent transport phenomena. Abstr. of Int. Conf. “Spin Physics, Spin Chemistry and Spin Technology”, Kazan, November 1-5, 2011, p. 36. Kazan 2011.