Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1: Схема полученной гетероструктуры, масштаб (и угол клина)не соблюдается
Рис. 2: Петля гистерезиса намагниченности при приложении магнитного поля вне плоскости пленки (сверху) и внутри нее (снизу) для разных спиновых состояний кобальта
Рис. 3: Отношение остаточной намагниченности к намагниченности насыщения для магнитного поля, приложенного вне и в плоскости пленки, в зависимости от толщины слоя ферромагнетика
Рис. 4: Зависимость коэрцитивной силы кобальта от приложенного между электродами напряжения. Практически повторяет петлю сегнетоэлектрического гистерезиса полимера

Приключения ферромагнитного клина в электрическом поле

Ключевые слова:  гетероструктура, магнитные материалы, полимеры

Опубликовал(а):  Чепиков Всеволод Николаевич

07 сентября 2011

О связи между электрическим и магнитным полями знает любой школьник. О возможности повлиять на электрические свойства вещества (например, сопротивление) с помощью внешнего магнитного поля не так широко, но тоже известно (см. магнетосопротивление). А вот применение электрического поля для влияния на магнитные свойства материала – явление на сегодняшний день довольно экзотическое. Тем не менее, электрическое поле, воздействуя на ферромагнетик, может индуцировать дополнительные заряды, изменяя намагниченность поверхности, а в магнитных полупроводниках электрическое поле может влиять на статистику носителей заряда, менять температуру Кюри и намагниченность насыщения.

Для проведения исследований приготовили довольно сложную гетероструктуру (Рис. 1). На поверхности стекла вырастили 50 нм палладия с помощью магнетронного распыления, затем тем же методом получили слой кобальта (как известно, ферромагнетика) переменной толщины. На его поверхности вырастили сегнетоэлектрический слой сополимера винилфторида и трифторэтилена при помощи его осаждения в виде пленки Ленгмюра-Блоджетт (технология осаждения из полярного раствора гидрофобных молекул – прим. переводчика). Завершалась гетероструктура алюминиевым электродом, полученным методом распыления.

После приложения напряжения между электродами клинообразный слой кобальта оказывается в однородном электрическом электрическом поле. Однородность поля обеспечивается сегнетоэлектрическим слоем полимера. После введения электричекого поля исследовалось изменение магнитных свойств кобальта. Намного меньшая жесткость полимера по сравнению с кобальтом позволяет пренебречь возможными механическими напряжениями в пленке кобальта и связывать изменение его магнитных свойств только с приложенным электрическим полем.

Приложение напряжения всего в 12 В между электродами оказывалось достаточным для переворота спинов кобальте, что в свою очередь меняет коэрцитивную силу как в плоскости подложки, так и вне ее (Рис. 2). Это проявлялось при толщинах слоя кобальта более 9 Å.

По мере изменения толщины слоя кобальта меняется отношение остаточной намагниченности к намагниченности насыщения как для магнитного поля приложенного в плоскости подложки, так и для перпендикулярного ей (Рис. 3). Причем до переходной толщины (около 9 Å) оно меньше в плоскости, а далее – вне ее.

Но это все в том случае, если приложено внешнее электрическое поле. Как только мы изменим его направление, все возвращается в исходное состояние: увеличивается коэрцитивная сила (Рис. 4) и остаточная намагниченность вне плоскости подложки. Таким образом, возможность гибко менять электрическое поле позволяет нам влиять на магнитные свойства участка кобальтовой пленки за счет переворота его спинов. Кто знает, возможно, этот принцип найдет свое применение в электронике будущего, например, в устройствах хранения информации.


Источник: Nano Letters



Комментарии
Браташов Даниил Николаевич, 07 сентября 2011 18:30 
Материалы ПЛБ вроде раньше амфифильными считали, они с одной стороны гидрофильные, с другой гидрофобные.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Золотая ветвь
Золотая ветвь

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.