Współpraca między UE a Rosją w zakresie nanostruktur
Heterostruktury oraz cienkie błony z nanostrukturą wykazują praktycznie niezrównane właściwości elektroniczne i magnetyczne. Ich zastosowanie może zwiększyć wydajność urządzeń do przechowywania danych, sprzętu do katalizy oraz sensorycznych lub molekularnych urządzeń elektronicznych. Rosja jest liderem w dziedzinie badań nad uporządkowanymi hetero- i nanostrukturami wykorzystującymi dielektryki epitaksjalne. W ramach projektu ONDA (Ordered hetero- and nano-structures with epitaxial dielectrics for magnetic and electronics applications) zacieśniono współpracę między badaczami z trzech krajów UE i z Rosji poprzez wspólne prowadzenie badań i eksperymentów. W ramach projektu zbadano m.in. wpływ warstwy bariery fluorkowej wytwarzanej przez ultracienkie jonowe fluorki. Naukowcy doszli do wniosku, że ultracienkie warstwy fluorkowe stanowią niezwykle skuteczne bariery przeciwko utlenianiu substratowych półprzewodników. Może mieć to wpływ na produkcję ultracienkich urządzeń izolujących/półprzewodnikowych, w których precyzyjność wytworzenia powierzchni rozdzielającej w nanoskali ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia wydajności urządzenia. Opracowano innowacyjne typy opartych na fluorkach ferromagnetycznych/antyferromagnetycznych nano-heterostruktur ze zróżnicowanymi grubościami warstw pośrednich i ferromagnetyczną nanostrukturalną warstwą nadkładową (od nanocząsteczek po ciągłe błony). Zbadano właściwości magnetyczne i obserwowano wpływ bliskości pola magnetycznego przy powierzchniach rozdzielających między materiałami reagującymi w różny sposób na działanie pola magnetycznego. Naukowcy wykorzystali nową technikę czułości powierzchniowej, aby zbadać orientację molekularną, uporządkowanie błon i reaktywność chemiczną przy powierzchni rozdzielającej między organicznymi cienkimi błonami a nieorganicznym substratem. Wyniki badań były niezwykle obiecujące i skłoniły naukowców do przeprowadzenia badań nad organicznymi powierzchniami rozdzielającymi w dielektrykach, gdzie ładunek elektryczny może uniemożliwiać wykorzystanie konwencjonalnych i powszechnie stosowanych spektroskopów elektronowych. Kolejnym osiągnięciem było wyhodowanie heterostruktur w oparciu o jonowe materiały przewodzące. Na podstawie takich materiałów można utworzyć nową klasę wydajnych stałych elektrolitów stosowanych w urządzeniach magazynujących energię i zminiaturyzowanych czujnikach gazowych. Zespół projektu przygotował i zbadał innowacyjne typy magnetycznych i bimagnetycznych nanocząsteczek, w których zarówno powłoka, jak i rdzeń są magnetyczne lub antyferromagnetyczne. Te systemy cechują się korzystnymi nowymi właściwościami, np. poszerzonym zakresem temperatur blokujących zjawisko superparamagnetyczności lub regulowaną koercją magnetyczną. Wyniki projektu zaprezentowano na konferencjach oraz opublikowano w międzynarodowych pismach branżowych. Lista publikacji jest dostępna na stronie internetowej witryna internetowa projektu.
Słowa kluczowe
Rosja, ultracienkie nanostruktury, heterostruktury, dielektryki epitaksjalne
