Диссертация (1145403), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Установлено, что при внедрении нанонитей железа в матрицы оксида кремния, гексагонально-упорядоченные поры которой используются как нано-реакторы, получены нити с характерным размерами3 нм в поперечном сечении и 100 нм в длину. Методами электронноймикроскопии, дифракции синхротронного и нейтронного излучения,электронного парамагнитного резонанса, спектроскопии Мессбауэра,SQUID-магнитометрии показано, что наиболее полное и однородноезаполнение пор материалом внедрения без разрушения матрицы наблюдалось в образцах F e − SiO2 , отожженных при температурах 350- 375o С. При этом наночастицы железа в порах находятся в состояния F e2 O3 преимущественно в γ - фазе с небольшим добавлением α- фазы и кластеров атомарного железа.2. Методом малоугловой дифракции поляризованных нейтронов впервые показано, что полученные магнитные нанонити характеризуютсярегулярным пространственным распределением пор в объеме матрицы, что кроме малоуглового диффузного рассеяния на индивидуальных магнитных частицах, детектируется магнитная дифракция нейтронов на системе пространственно упорядоченных магнитных наночастиц.
Установлен факт необычного роста когерентности массивамагнитных нанонитей в процессе перемагничивания, демонстрирую-274щий наличие сильного дипольного взаимодействия между нанонитями.3. Методом малоуглового рассеяния синхротронного излучения вскользящей геометрии впервые проведена аттестация пленочныхгетероструктур гранулированная пленка на полупроводнике –SiO2 (Co)/GaAs, в которых наблюдается гигантское инжекционноемагнитосопротивление при комнатной температуре. Показано существование интерфейсного (дополнительного) слоя толщиной порядка5-7 нм, в котором расстояние между гранулами кобальта составляетпорядка 30 нм.
При этом установлено, что в гранулированной пленкерасстояние между соседними частицами кобальта составляет порядка7 нм. Методом рефлектометрии синхротронного излучения показано,что объемное содержание кобальта в интерфейсном слое значительно снижено (около 30%), по сравнению с гранулированной пленкой(около 70%).4.
Методом рефлектометрии поляризованных нейтронов и SQUID магнитометрии впервые показано, что суммарный магнитный момент интерфейсного слоя на порядок меньше величины магнитного моментагранулированной пленки. При этом для намагничивания гранулированной пленки любой толщины достаточно величины внешнего магнитного поля H ≈ 300 мТл, в то время как полная намагниченностьинтерфейсного слоя достигается в полях H ≈ 2 Тл, что коррелирует сполями, при которых наблюдается гигантское инжекционное магнитосопротивление. Таким образом, установлено, что именно морфоло-275гия и магнитные свойства интерфейсного слоя определяют величинуэффекта гигантского инжекционного магнитосопротивления.5. Впервые показана возможность использования метода малоугловойдифракции нейтронов для исследования пористой структуры тонкихпленок (с толщинами от 1 до 100 микрометров) анодированного оксида алюминия. Показано, что поры, размером 20-30 нм в сечении, расположенные перпендикулярно поверхности пленки, формируют двумерную гексагональную упаковку с периодом решетки 85 нм.
Впервые показано, что качество структуры образующейся гексагональнойсистемы пор в пленке Al2 O3 зависит от качества исходного алюминия.6. Показана возможность формирования массивов магнитных нанонитей никеля на основе пористых матриц анодированного оксида алюминия. Методом малоугловой дифракции поляризованных нейтроновустановлен факт корреляции магнитного массива нанонитей и пористой структуры матрицы и реконструирована детальная картинапроцесса перемагничивания упорядоченного массива взаимодействующих магнитных нанонитей.7. Методом ультрамалоугловой дифракции синхротронного излучениявпервые измерены качество и степень совершенства опалоподобныхструктур, пленок искусственных опалов на основе полистирола иоксида кремния, Показано, что в отличие от объемных кристаллов, полученных методом седиментации, образующих СГПУ структуру, пленки искусственных опалов формируют двойникованную ГЦКструктуру.
Степень их совершенства зависит от условий синтеза, на-276пример, от знака потенциала, приложенного к подложке.8. Впервые показана возможность использования метода малоугловойдифракции поляризованных нейтронов для исследования магнитнойструктуры инвертированных ферромагнитных опалов на основе никеля и кобальта с периодом порядка 400 ÷ 700 нм, что близко к предельным параметрам существующих в мире малоугловых нейтронных установок.
Показано, что сложное поведение интенсивности рассеяния нейтронов для различных дифракционных рефлексов в зависимости от величины и направления внешнего магнитного поля связано с пространственным распределением векторов локальной намагниченности, которое задается единичным базовым элементом магнитной структуры ИОПС. На основании анализа интенсивности магнитного и интерференционного вкладов в сечение нейтронного рассеяния для дифракционных рефлексов типа 202 намагниченной инвертированной структуры предложена модель распределения векторовлокальной намагниченности в ферромагнитных ИОПС с учетом ихструктурной анизотропии.
Полученные модельные схемы распределения Mloc в различных диапазонах изменения внешнего магнитногополя были сопоставлены с полевыми зависимостями амплитуд магнитного вклада в сечение нейтронного рассеяния для ИОПС на основе кобальта и показали хорошее согласие с экспериментальнымирезультатами.277Литература1.Schock H. Computer data storage chips stacked in six layers // Science.2005. Vol. 35, no. 12. Pp. 50–55.2.Venkateswaran N., Krishnan A., Kumar S.N., Shriraman A., SridharanA. Memory in Processor: A Novel Design Paradigm for SupercomputingArchitectures // Comput.
Archit. News. 2003. Vol. 32, no. 3. Pp. 19–26.3.Tanskanen J.K., Niittylahti J.T. Scalable Parallel Memory Architecturesfor Video Coding // Journal of VLSI signal processing systems for signal,image and video technology. 2004. Vol. 38, no. 2. Pp. 173–199.4.Goronkin H., Yang Y. High-performance emerging solid-state memorytechnologies // MRS Bulletin. 2004.
Vol. 29, no. 11. Pp. 805–813.5.Akerman J., Brown P., DeHerrera M., Durlam M., Fuchs E., Gajewski D.,Griswold M., Janesky J., Nahas J.J., Tehrani S. Demonstrated reliabilityof 4-mb MRAM // IEEE Trans. Device Materials Reliability. 2004. Vol. 4,no. 3. Pp. 428–435.6.Bass J., Urazhdin S., Birge N.O., Pratt W.P. Current-driven excitationsin magnetic multilayers: A brief review // Phys.
Stat. Solid A-Appl. Res.2004. Vol. 201, no. 7. Pp. 1379–1385.2787.Brewer J.E., Zhirnov V.V., Hutchby J.A. Scalable Parallel Memory Architectures for Video Coding // IEEE Circuits Devices Mag. 2005. Vol. 21,no. 2. Pp. 13–20.8.Muller G., Happ T., Kund M., Yong L.G., Nagel N., Sezi R. Highperformance emerging solid-state memory technologies // IEEE Int. Electron. Devices Meeting. 2005. Pp.
567–570.9.Amsinck C.J., Di Spigna N.H., Nackashi D.P., Franzon P.D. Scaling constraints in nanoelectronic random-access memories // Nanotechnol. 2005.Vol. 16, no. 10. Pp. 2251–2260.10. Allwood D.A., Xiong G., Faulkner C.C., Atkinson D., Petit D., CowburnR.P. Magnetic domain-wall logic // Science. 2005. Vol.
309, no. 5741.Pp. 1688–1692.11. Zhiming M. Wang. Toward Functional Nanomaterials. Springer, NewYork, 2010. 483 pp.12. Siegel P.H. THz Technology: An Overview // International Journal ofHigh Speed Electronics and Systems. 2005. Vol. 13, no. 2. Pp. 1–44.13. Swift G.P., Gallant A.J., Kaliteevskaya N., Kaliteevski M.A., Brand S.,Dai D., Baragwanath A.J., Iorsh I., Abram R.A., Chamberlain J.M.
Negative refraction and the spectral filtering of terahertz radiation by a photonic crystal prism // Optics Letters. 2011. Vol. 36. Pp. 1641–1643.14. Gallant A.J., Kaliteevski M.A., Wood D., Petty M.C., Abram R.A., BrandS., Swift G.P., Zeze D.A., Chamberlain J.M. Passband filters for terahertz279radiation based on dual metallic photonic structures // Applied PhysicsLetters. 2007. Vol. 91. Pp.
161115–161117.15. Stohr J., Siegmann H.C. Magnetism: From Fundamentals to NanoscaleDynamics. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. 820 pp.16. Грановский А.Б., Ильин М., Жуков А., Жукова В.,Гонзалес Х.Гигантское магнитосопротивление гранулированных микропроводов:спин-зависящее рассеяние в межгранулрных промежутках // ФизикаТверого Тела. 2011. Vol. 11, no. 2. Pp. 299–301.17. Buschow K.H.J. Concise encyclopedia of magnetic and superconductingmaterials. Elsevier, 2005.
1339 pp.18. Suzuki M., Honda H., Kobayashi T., Wakabayashi T., Yoshida J., Takahashi M. Development of a targetdirected magnetic resonance-contrastagent using monoclonal antibody-conjugated magnetic particles // BrainTumor Pathology. 1996. Vol. 13, no. 2. P. 127–132.19. Taylor J.I., Hurst C.D., Davies M.J., Sachsinger N., Bruce I.J. Applicationof magnetite and silica–magnetite composites to the isolation of genomic{DNA} // Journal of Chromatography A. 2000. Vol. 890, no.
1. Pp. 159–166.20. Perez J.M., Josephson Lee, O’Loughlin T., Hogemann D., Weissleder R.Magnetic relaxation switches capable of sensing molecular interactions //Nat. Biotechnol. 2002. Vol. 20. Pp. 816–820.28021. Hilger I., Frhauf K., Andro W., Hiergeist R., Hergt R., Kaiser W.A. Heating Potential of Iron Oxides for Therapeutic Purposes in InterventionalRadiology // Academic Radiology. 2002.
Vol. 9, no. 2. Pp. 198–202.22. Zhang Y., Kohler N., Zhang M. Surface modification of superparamagneticmagnetite nanoparticles and their intracellular uptake // Biomaterials.2002. Vol. 23, no. 7. Pp. 1553–1561.23. Zhao X.X., Tapec-Dytioco R., Wang K., Tan W. Collection of traceamounts of DNA/mRNA molecules using genomagnetic nanocapturers //Anal.
Chem. 2003. Vol. 75, no. 14. Pp. 3476–3483.24. Berry C., Curtis A. Functionalisation of magnetic nanoparticles for applications in biomedicine // Journal of Physics D: Applied Physics. 2003.Vol. 36, no. 13. P. R198–R206.25. Pankhurst Q.A., Connolly J., Jones S.K., Dobson J. Applications ofmagnetic nanoparticles in biomedicine // Journal of Physics D: AppliedPhysics.
2003. Vol. 36, no. 13. P. R167–R181.26. Suzuki M., Shincai M., Honda H., Kobayashi T. Anticancer effect and immune induction by hyperthermia of malignant melanoma using magnetitecationic liposomes // Melanoma Res. 2003. Vol. 13, no. 2. Pp. 129–135.27. Tan Weihong, Wang Kemin, He Xiaoxiao, Zhao Xiaojun Julia, Drake T.,Wang Lin, Bagwe, Rahul P. Bionanotechnology based on silica nanoparticles // Medicinal Research Reviews.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
