Zusammenarbeit EU-Russland in Sachen Nanostrukturen
Heterostrukturen und nanostrukturierte Dünnschichten weisen eine nahezu beispiellose Palette von elektronischen und magnetischen Eigenschaften auf. Sie verfügen über das Potenzial einer weiteren Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Datenspeichereinrichtungen, Katalyse-, Sensorik- oder molekularen elektronischen Bauelementen. Russland ist führend in der Forschung auf dem Gebiet der geordneten Hetero- und Nanostrukturen mit epitaktischen Dielektrika. Das Projekt ONDA (Ordered hetero- and nano-structures with epitaxial dielectrics for magnetic and electronics applications) vereinte enger als je zuvor Forschende aus drei EU-Ländern und Russland in gemeinsamer Forschung und Experimenten. Eine der Aktivitäten des Projekts betraf die Untersuchung des Effekts der durch ultradünne ionische Fluoride induzierten Fluoridsperrschicht. Die Wissenschaftler schlussfolgerten, dass ultradünne Fluoridschichten als äußerst effiziente Barriereschichten gegenüber Substrathalbleiteroxidation wirken. Das kann einen Einfluss auf die Fertigung ultradünner Isolator/Halbleiterbauelemente haben, bei denen eine scharfe Grenzflächentechnik im Nanobereich fundamentale Bedeutung für die Steigerung der Bauelementeleistung hat. Man stellte neuartige fluoridbasierte ferromagnetische/antiferromagnetische Nano-Heterostrukturen mit unterschiedlichen Zwischenschichtdicken und ferromagnetischer Deckschichtnanostrukturierung (von Nanopartikeln zu durchgehenden Filmen) her. Die magnetischen Eigenschaften wurden untersucht sowie magnetische Näherungseffekte an Grenzflächen zwischen Materialien mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften beobachtet. Die Wissenschaftler nutzten ein neues oberflächensensitives Verfahren zur Erkundung der molekularen Orientierung, Schichtordnung und chemischen Reaktivität an der Grenzfläche zwischen organischen Dünnschichten und dem anorganischen Substrat. Die Erkenntnisse waren sehr ermutigend für die umfassende Untersuchung von organischen Grenzflächen an Dielektrika, wo die elektrische Aufladung den Einsatz der konventionellen und gängigen Elektronenspektroskopie behindern kann. Eine weitere Errungenschaft war die Schaffung von Heterostrukturen auf Basis von ionenleitenden Materialien. Materialien dieser Art können die Grundlage neuer Klassen von effizienten Festkörperelektrolyten (All-Solid-State) in Energiespeichern und miniaturisierten Gassensoren sein. Das Team erstellte und untersuchte neuartige Typen magnetischer und bimagnetischer Nanopartikel, bei denen sowohl der Mantel als auch der Kern magnetisch oder antiferromagnetisch sind. Diese Systeme zeigen verlockende neue Eigenschaften wie etwa verbesserte superparamagnetische Blocktemperaturen oder einstellbare Koerzitivkraft. Die Projektergebnisse wurden auf Konferenzen vorgestellt und in von Experten begutachteten internationalen Fachzeitschriften veröffentlicht. Eine Liste der Veröffentlichungen finden Sie auf der Internetseite des Projekts.
Schlüsselbegriffe
Russland, ultradünn nanostrukturiert, Heterostrukturen, epitaktische Dielektrika
