Нанотехнологии многослойных гетероструктур на основе многокомпонентных металлических сплавов для магнитных биосенсоров и гибкой магнитоэлектроники

Объектом исследования являются многослойные наноструктуры – обменно-связанные магнитные сверхрешетки и спиновые клапаны, обладающие эффектом гигантского магнитосопротивления (ГМС). Цель работы – разработка новых эффективных композиций наноструктур на основе многокомпонентных металлических сплавов и сплавов меди для получения высокой магниторезистивной чувствительности материалов в слабых магнитных полях; развитие подходов синтеза гибких ГМС наноструктур и создание прототипов высокочувствительных магнитных сенсоров. Проект, поддержанный инициативным грантом Российского фонда фундаментальных исследований (в настоящее время – Российский центр научной информации), выполнялся с 2020 по 2022 г. Во время выполнения проекта синтезированы более 20 ферромагнитных и немагнитных сплавов, из них изготовлены магнетронные мишени, методом магнетронного напыления приготовлены многослойные наноструктуры различных композиций, проведены исследования их структуры, магнитных и магниторезистивных свойств, получены варианты наноструктур со свойствами, перспективными для их практического использования, методами литографии изготовлены макеты магнитных сенсоров. Степень внедрения – разработана магнетронная технология синтеза многослойных магнитных наноструктур с эффектом гигантского магнитосопротивления, имеющих рекордные функциональные характеристики. Получены обменно-связанные металлические сверхрешетки, которые по величине магнитосопротивления, минимальности гистерезиса и высокой линейности по магнитному полю превышают зарубежные аналоги и являются лучшими в мире магниторезистивными наноструктурами в своем классе магниточувствительных наноматериалов. Синтезированные наноматериалы могут использоваться на отечественных предприятиях радиоэлектронной промышленности для разработки высокочувствительных магнитных сенсоров и других изделий магнитоэлектроники и спинтроники.