Магнитосопротивление и особенности электронного транспорта в никелевых наноконтактах

• Автор: Гатиятов, Руслан Гумарович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Содержание
Список условных обозначений
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Методы изготовления наноконтактов металлов
1.2. Режимы электронного транспорта
1.3. Сопротивление наноконтактов
1.4. Эффекты гигантского магнитосопротивления в наноконтактах магнетиков
1.5. Доменная стенка в наносужении
1.6. Экспериментальные исследования эффекта ГМС в наноконтактах магнетиков
1.7. Нагрев наноконтактов протекающим током
Глава 2. Методика и техника эксперимента
2.1. Описание экспериментальной установки и программного обеспечения для управления экспериментом
2.2. Методика электрохимического формирования наноконтактов металлов
2.3. Методика формирования наноконтактов металлов между проводящей подложкой и иглой туннельного микроскопа
2.4. Методика измерения магнитострикционных смещений с помощью атомно-силового микроскопа
2.5. Подготовка рабочих электролитов
Глава 3. Влияние магнитного поля на электронный транспорт

в наноконтактах N
3.1. Экспериментальное исследование магнитосопротивления наноконтактов N1, изготовленных электрохимическим методом
3.2. Исследование влияния магнитострикционных смещений на величину магнитосопротивления наноконтактов
3.3. Электрохимические исследования процесса формирования наноконтактов
3.4. Природа магнитосопротивления наноконтактов №
3.5. Выводы к главе
Глава 4. Нагрев баллистических наноконтактов магнетиков .
4.1. Экспериментальное обнаружение проявления магнитного фазового перехода в баллистических наноконтактах №
4.2. Влияние нагрева приконтактной области на электронный транспорт в баллистических наноконтактах
4.3. Сравнение теории и эксперимента
4.4. Режимы электронного транспорта в наноконтактах магнетиков
4.5. Оценки транспортной длины свободного пробега и диаметров наноконтактов
4.6. Выводы к главе
Заключение
Благодарности
Литература
Список условных обозначений
АМС - анизотропное магнитосопротивление
АСМ - атомно-силовой микроскоп (атомно-силовая микроскопия)
БАМС - баллистическое анизотропное магнитосопротивление
БМС - баллистическое магнитосопротивление
ВОГТГ - высокоориентированный пиролитический графит
ВЭ - вспомогательный электрод
ГМ С - гигантское магнитосопротивление
НК - наноконтакт
РЭ - рабочий электрод
СЗМ - сканирующий зондовый микроскоп (сканирующая зондовая микроскопия)
СТМ - сканирующий туннельный микроскоп (сканирующая туннельная микроскопия)

зотропного магнитосопротивления [68]. В работе [68] было обнаружено, что при вращении образцов в магнитном ноле, достаточном для их насыщения (1Тл), проводимость образцов изменяется скачком на величину одного электронного канала проводимости, что согласуется с теорией БАМС [27]. Однако авторы работы [69] считают, что обнаруженный эффект БАМС в [68]. вероятнее всего, связан с двухуровневыми флуктуациями проводимости за счет атомной перестройки конфигурации контакта.
Для спинтроники и прикладных задач более перспективными являются НК, полученные методами, используемыми в микро- и наноэлсктронике. Речь идет об электронной и ионной литографии, а также литографии с использованием методов сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ).
В нескольких работах представлены исследования эффекта ГМС в НК магнетиков, сформированных в отверстиях в форме перевернутого конуса, полученных путем контролируемого продавливания (прокалывания) жесткой иглой кантилевера (индентером) СЗМ изолирующего нанослоя, нанесенного па поверхность ферромагнитной пленки [70, 71]. Полученные отверстия заполняются ферромагнитным металлом с помощью магнетронного распыления или электрохимического осаждения. По данным работы [72] так можно получить НК площадью от 1 до 10нм2. В работе [70] были получены НК никеля диаметром 10 -г 20 нм в слое АБОз, толщиной в 100нм. Магнитосо-противление таких НК достигало 3%.
Методами электронной литографии получены планарные структуры из пермаллоя с НК, шириной в несколько десятков нанометров, которые, очевидно, слишком велики для формирования в них сверхузкой доменной стенки и реализации эффекта ВМС. Магнитосопротивлепие таких НК не превышает 1% и объясняется в рамках механизма АМС [73, 74].
Также для формирования контактов атомарных размеров использовался метод стимулированной током миграции атомов [75, 76]. В работе [76] с помо-