Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование магнитных свойств синтезированных многослойных ферромагнитных структур для создания устройств спинтроники

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0550
Продолжительность работ
2010 - 2012, 31 мес.
Бюджетные средства
9 млн
Внебюджетные средства
1,8 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Мозжухин Георгий Владимирович

Этапы проекта

1
22.03.2010 - 16.08.2010
1.1 Анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме.
1.2 Проведение патентных исследований по ГОСТ 15.011-96.
1.3 Формулирование возможных направлений решения задач, поставленных в ТЗ НИР, и их сравнительная оценка. Выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач.
1.4 Разработка общей методики проведения исследований.
1.5 Формирование тонкоплёночных (~20÷40 нм) слоев ферромагнитных металлов на основе Fe, Ni, Co при различных параметрах синтеза и последующего вакуумного отжига методами ионно-плазменного напыления и импульсного лазерного осаждения.
1.6 Исследование магнитных свойств синтезированных тонкоплёночных структур методами электронно-парамагнитного и ферромагнитного резонансов.
1.7 Исследование магнитных свойств методом вибромагнетометрии.
1.8 Исследование морфологических свойств методами оже-спектроскопии в сочетании с ионным профилированием.
1.9 Отладка методики формирования тонкоплёночных (~20÷40 нм) слоев ферромагнитных полуметаллов на основе силицидов и оксидов железа при различных
параметрах формирования, в том числе, при использовании магнитных подслоев (предположительно Fe или Co).
1.10 Исследование структурных, химических и свойств методами Оже-спектроскопии в сочетании с ионным профилированием.
1.11 Исследование структурных свойств методами ИК-спектроскопии
1.12 Анализ шероховатости поверхности созданных тонкопленочных структур, сплошности формируемых тонкоплёночных (~2 нм) слоев методами атомно-силовой микроскопии в зависимости от условий синтеза.
Развернуть
2
17.08.2010 - 30.11.2010
2.1 Исследование зависимости показателей качества формируемых слоев по магнитным и магниторезонансным свойствам.
2.2 Исследование влияния параметров формирования на магнитные свойства синтезированных тонкоплёночных структур методом электронно-парамагнитного и ферромагнитного резонансов.
2.3 Анализ результатов исследований. Сопоставление полученных характеристик тонкопленочных пленок с планируемыми показателями.
2.4 Моделирование результатов магнитных исследований тонкопленочных слоев.
2.5 Обработка результатов проведенных экспериментов и сопоставление с результатами модельных расчетов.
2.6 Исследование магнитных свойств структур, содержащих слои Fe3O4, методами электронно-парамагнитного и ферромагнитного резонансов.
2.7 Исследование влияния параметров формирования на магнитные свойства синтезированных тонкоплёночных структур методом электронно-парамагнитного и ферромагнитного резонансов.
Развернуть
3
01.01.2011 - 16.08.2011
3.1 Синтез ряда многослойных структур типа ФМ-И-ФМ, полученных при различных режимах роста, на основе ферромагнитных металлов и полуметаллов.
3.2 Синтез структур типа ФМ-И-ФМ на основе ферромагнитных металлов и полуметаллов
с планомерно изменяемыми свойствами, в том числе, путем введения ферромагнитных и антиферромагнитных подслоев.
3.3 Исследование элементного состава и толщины изолирующих слоев в многослойных структур методом Оже-спектроскопии.
3.4. Анализ элементного состава создаваемых многослойных тонкопленочных структур, выполненный методом Оже-спектроскопии.
3.5. Анализ элементного состава создаваемых трехслойных тонкопленочных структур в сочетании с ионным профилированием, шероховатости поверхности, сплошности формируемых тонкоплёночных (~2 нм) слоев методами атомно-силовой микроскопии.
3.6. Исследование магнитных свойств
синтезированных структур методами ФМР в зависимости от толщины ферромагнитного слоя, режимов роста, положения вводимого подслоя.
3.7 Отработка методики регистрации ФМР сигналов от многослойных структур, отработка методики отнесения перекрывающихся сигналов и выявление количественных спектральных параметров и параметров магнитной анизотропии.
3.8. Исследование магнитных свойств синтезированных структур методами
вибрационной магнитометрии в зависимости от толщины ферромагнитного слоя, режимов роста, положения вводимого подслоя.
3.9. Разработка методики регистрации сигналов магнитного резонанса с низким отношением сигнал/шум при анализе многослойных магнитных тонкоплёночных структур.
3.10 Разработка пакетов программ по обработке результатов спектральных измерений и идентификации перекрывающихся сигналов от трехслойных магнитных структур.
3.11 Разработка модели спектра ФМР и формы линии спектра.
3.12 Разработка метода вычисления параметров анизотропии из спектральных характеристик ФМР спектра.
Развернуть
4
17.08.2011 - 30.11.2011
4.1 Отработка методики синтеза многослойных структур, содержащих ферромагнитный и антиферромагнитный слои (ФМ/АФМ).
4.2 Исследование магнитных свойств многослойных структур, содержащих ферромагнитный и антиферромагнитный слои (ФМ/АФМ), в зависимости от структуры и толщины ферромагнитного слоя методами ФМР и вибромагнетометрии.
4.3 Разработка методики извлечения магнитных параметров (намагниченности насыщения, параметров анизотропии, поля обменного смещения, g-фактора), характеризующих многослойные структуры из спектроскопических данных магниторезонансных исследований (методами ФМР и ЭПР) в многослойных структурах, содержащих ферромагнитный и антиферромагнитный слои (ФМ/АФМ).
4.4 Анализ результатов экспериментов, сопоставление с результатами расчетов и математического моделирования.
4.5.Выбор наиболее перспективных структур из исследованных систем ФМ-И-ФМ и ФМ-НМ-ФМ для использования в качестве функциональной основы для элементов памяти (магнитного туннельного перехода).
4.6 Выявление диагностических признаков на основе всей совокупности полученных результатов.
4.7 Разработка программы нового курса для аспирантов «Современные методы исследования магнитных свойств наноразмерных структур».
Развернуть
5
01.01.2012 - 16.08.2012
5.1 Разработка модели спектра ФМР и формы линии спектра при наличии обменного смещения.
5.2 Разработка метода вычисления спектральных параметров и параметров анизотропии характеристик ФМР спектра для многослойных структур, строящейся на основе решений уравнения Ландау-Лифшица, которое учитывает процесс затухания намагниченности и квантово-механического рассмотрения процессов, связанных с изменением формы линии и сигналов ФМР.
5.3 Отработка методики и синтез структур с требуемыми функциональными свойствами в соответствии с выявленными диагностическими признаками.
5.4 Разработка диагностической методики по определению функциональных характеристик многослойных структур на основе:
анализа исследованных магнитных свойств серии образцов, свойства которых изменялись путем введения дополнительных подслоев и слоев из АФМ/ФМ; модели спектра ФМР и формы линии;
модели, связывающей микроскопические и макропараметры.
5.5 Разработка критериев функциональности трехслойных магнитных структур на основе спектральных параметров.
5.6 Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
Развернуть
6
17.08.2012 - 01.10.2012
6.1 Обобщение результатов работы, оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
6.2 Разработка критериев, позволяющих оптимизировать экспериментальный подход к формированию структур ФМ-ТИ-ФМ и выбору материалов для ферромагнитного слоя и туннельного изолятора.
6.3 Синтез структур в соответствии с требуемыми функциональными свойствами. Апробация полученной методики.
6.4 Проведение патентного поиска по ГОСТ 15.011-96.
6.4 Разработка технологической инструкции по диагностике функциональных свойств многослойных магнитных структур типа ФМ-И-ФМ методом ферромагнитного резонанса и вибрационной магнитометрии.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2011 - 2012, 17 мес.
Бюджетные средства
0,5 млн
Организация
ДВФУ
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
2,25 млн
Организация
НИЯУ МИФИ
профинансировано
Продолжительность работ
2015 - 2016, 13 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Организация
ФТИ им. А.Ф.Иоффе
профинансировано
Тема
Концентрированные магнитные полупроводники как рабочая среда для логических и запоминающих устройств спинтроники.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1
Тема
Полупроводниковые и металлические магнитные наноструктуры для спинтроники
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
6
Тема
Разработка методов получения ферромагнитных полупроводниковых структур для устройств электроники и информатики, работающих на новых функциональных принципах.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 20 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
4
Тема
Технологии выращивания и электронные свойства комбинированных наноструктур для оптоэлектронных и магнитных устройств.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологий создания многослойных магнитных материалов
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Количество заявок
2