Диссертация

Цель диссертационной работы – разработка методики получения единичных металлических нанонитей, содержащих ферромагнитные материалы, и их применение в качестве слабой связи в гибридных системах с планарными сверхпроводящими контактами. В качестве эффективного метода получения анизотропных наноструктур предложено использовать темплатное электроосаждение в пористые матрицы анодного оксида алюминия. Большое внимание уделено изучению влияния параметров электроосаждения на состав, структуру и свойства формируемых нанонитей. В работе рассмотрены системы на основе нормального (золото) и ферромагнитного (кобальт) металлов, а также сегментированные нанонити с чередующимися слоями нормального металла (золото) и ферромагнетика (никель). При создании гибридных структур, состоящих из единичной нанонити и планарных сверхпроводящих контактов, применены технологии изготовления электродов, не загрязняющие поверхность нанонитей и обеспечивающие высокое качество устройств благодаря низкоомным интерфейсам между их компонентами. В работе подобраны условия электроосаждения, способствующие формированию нанонитей, состоящих из крупных монокристаллических зёрен и обладающих ярко выраженной текстурой. Показано, что добавление стабилизатора поливинилпирролидона в раствор щёлочи в процессе селективного растворения темплата позволяет избежать агрегации нанонитей и получить длинные единичные наноструктуры, пригодные для транспортных измерений. Установлена взаимосвязь между условиями синтеза, морфологией, микроструктурой нанонитей золота и характеристиками джозефсоновских переходов на их основе. Впервые изготовлены SFS-контакты на основе единичных сегментированных нанонитей Au/Ni/Au и продемонстрировано возникновение эффекта близости в таких структурах. Новой, имеющей фундаментальное и практическое значение, является информация об электронном транспорте в гибридных устройствах, полученная в широких диапазонах температур и магнитных полей.