Наномагнитам пророчат широкое применение - от медицины до новых компьютерных технологий. Интернациональая группа ученых, проведя исследование электрических свойств германиевых нанопроволок, легированных марганцем, в матрице из анодированного оксида аллюминия, получила весьма обнадеживающие результаты.

Уже созданы германиевые нанопроволок, легированных ионами переходных металлов. В германиевых нанопроволоках с концентрацией марганца на уровне 1 % удалось достичь температуры Кюри 320 К, что является рекордной величиной для "разбавленных магнитных полупроводников", интерес к которым подогревается тем обстоятельством, что они являются потенциальными строительными блоками для электроники новой "post-CMOS" эры.

Рис. 1. Схема формирования контактов к матрице нанопроволок.

Наномагнитам пророчат широкое применение - от медицины (для получения изображений тканей) до новых компьютерных технологий. Сегодня главное направление приложения усилий - это создание новых и поиск среди существующих наноматериалов, обладающих многофункциональными свойствами, например, сочетанием ферромагнитных и сегнетоэлектрических или фотохромных и магнитных свойств, а также возможностью управления магнитным состоянием с помощью электрического поля или тока.

Разбавленные магнитные полупроводники интересны в следующих аспектах: 1) потенциальное использование в спинтронике; 2) создание сенсоров и магнитных ячеек памяти; 3) создание элементов квантовой информатики (магнитные кластеры и джозефсоновские структуры "сверхпроводник- ферромагнетик-сверхпроводник"); 4) замена металлических наномагнитов в устройствах на основе эффекта гигантского магнитосопротивления; 5) создание новых измерительных приборов: магнитная микроскопия, комбинирование временного и пространственногоразрешения при высокой чувствительности к магнитному полю.

Ученые из Германии и Латвии исследовали электрические свойства германиевых нанопроволок толщиной от 50 до 100 нм, выстроенных вертикально в диэлектрической матрице из анодированного оксида алюминия. Опыты были осуществлены в двух вариантах. В первом варианте были проведены макроконтактные измерения для больших групп нанопроволок (рис. 1). Для создания омических контактов пластинки, содержащие вертикально выстроенные нанопроволоки, полировали алмазной пастой до тех пор, пока выступающие нанопроволоки не удалось наблюдать с помощью атомного силового микроскопа. Затем с кончиков нанопроволок бомбардировкой ионами аргона с энергией 5 кэВ снимали окисленный слой. После этого методом химического осаждения на обе поверхности пластинки наносили золотые контакты. Во втором варианте удалось "подключиться" к отдельным нанопроволокам и исследовать их проводимость. Это оказалось возможным с помощью атомного силового микроскопа, допускающего измерение проводимости, C-AFM (рис.2).

Рис.2. Схема подключения контактов к индивидуальной нанопроволоке.

Оба метода (макроконтактное подсоединение и измерение проводимости отдельных нанопроволок) дали близкие величины проводимости и вольт-амперные характеристики, указывающие на наличие омических контактов. В частности, измеренные энергии активации проводимости оказались равными 0.58 и 0.61 эВ при измерениях на макро- и микроконтактах, соответственно. Эти величины близки к ширине запрещенной зоны объемного германия, равной 0.66 эВ. Величина удельного сопротивления нанопроволок оказалась значительно выше по сравнению с сопротивлением чистого объемного германия (0.47 Ом м), что ученые объясняют эффективным рассеянием носителей заряда поверхностью нанопроволок. Именно с этим связано увеличение сопротивления по мере уменьшения диаметра проволок.

Полученные результаты показывают, что можно создавать хорошие омические контакты на нанопроволоках, что, в свою очередь, является ключевым для разработки приборов спинтроники и оптоэлектроники на нанопроволоках.

Источник информации - заметка Р.Моргунова в бюллетень ПерсТ, выпуск 7 за 2006 г.