Новые двумерные магнитные материалы: получение, свойства и применение (этап 1, промежуточный)

Целью Проекта является создание и исследование новых магнитных двумерных наноматериалов гетероструктурного типа и реализация их практического применения в магнитооптических и магнитоэлектронных устройствах. В рамках Этапа 1 в соответствии с Планом работ по Проекту были выполнены следующие работы: - Проведение аналитического обзора современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках проекта. Проведение патентных исследований; - Создание магнитных гетероструктур на основе двумерных материалов, полученных методом отщепления от объемного кристалла. Создание электрических контактов к гетероструктурам литографическими методами; - Экспериментальное исследование структурных, оптических, магнитооптических и магнитоэлектронных характеристик, созданных гетероструктур; - Разработка методик получения двумерных материалов большой площади. Получение образцов двумерных материалов большой площади; - Проведение исследования полученных образцов методами электронной, оптической, атомно-силовой микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света. Для получения двумерных материалов использовались методы механического расщепления объемных кристаллов и метод газофазного химического осаждения. Исследования свойств материалов проводились с помощью методов оптической, электронной и атомно-силовой микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света, фотолюминесцентной спектроскопии, спектроскопии ферромагнитного резонанса и магнитооптического эффекта Керра. В результате выполнения работ было сформулировано оптимальное направление научных исследований по тематике проекта. Разработаны протоколы процесса формирования магнитных гетероструктур на основе двумерных материалов, полученных методом отщепления от объемного кристалла. Созданы образцы гетероструктур различного состава и геометрии. Получены структурные характеристики гетероструктур методами оптической, электронной и атомно-силовой микроскопии. Получены оптические характеристики гетероструктур: спектры люминесценции и комбинационного рассеяния света. Получены магнитные характеристики гетероструктур: спектры магнитооптического эффекта Керра и ферромагнитного резонанса. Получены зависимости магнитных свойств гетероструктур от приложенного электрического поля. Разработаны протоколы процесса получения двумерных материалов большой площади. Синтезированы образцы двумерных материалов различного состава. Получены структурные изображения двумерных материалов методами оптической, электронной и атомно-силовой микроскопии, и спектры комбинационного рассеяния света. На основе исследуемых гетероструктур возможно создание магнитных, магнитоэлектронных и магнитооптических устройств спинтроники (например, магнитных туннельных переходов, спиновых ячеек памяти), гибких магнитных систем (сенсоры, прозрачные магниты), различных магнитооптических модуляторов. Двумерные материалы большой площади позволяют масштабировать процесс синтеза и реализовать практические устройства на их основе. Полученные результаты могут быть использованы в компаниях, занимающихся перспективными разработками в области нанотехнологий.