Моделирование физических характеристик металлических островковых наноструктур

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты физического моделирования функциональных характеристик датчиков полей и сред на основе островковых наноструктур в зависимости от их размеров. Показаны преимущества применения кобальта и никеля для датчиков слабых магнитных полей и алюминия с поверхностным слоем оксида алюминия – для датчика газовой среды. Приведены результаты зависимостей физических параметров магнитного поля и туннельной проводимости в островковых слоях кобальта и алюминия, соответственно, от расстояний между островковыми наноструктурами.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. В. Сидорова

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: sidorova@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-3002-1246

к.т.н., доц.

Россия, Москва

С. В. Кирьянов

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

Email: sidorova@bmstu.ru
ORCID iD: 0009-0004-7627-2675

асп.

Россия, Москва

А. М. Наумова

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

Email: sidorova@bmstu.ru
ORCID iD: 0009-0008-1215-4855

студ.

Россия, Москва

Е. С. Щербак

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

Email: sidorova@bmstu.ru
ORCID iD: 0009-0007-2452-3999

студ.

Россия, Москва

Список литературы

  1. Кирьянов С.В., Юркин Н.О, Журавлева В.С., Гуляева П.С., Сидорова С.В. Исследования свойств металлических островковых тонких пленок для применения в изделиях наноэлектроники. 2022. XXIX Научно-техническая конференция "Вакуумная наука и техника". С. 239–251.
  2. Шерстнев И.А. Электронный транспорт и магнитная структура систем наноостровов из ферромагнитных материалов. 2014. Дисс., 112 c.
  3. Баранова В.Е. Измерение слабого магнитного поля на основе феррозондового датчика. 2015. Дисс., 134 c.
  4. Томилин С.В., Бержанский В.Н., Милюкова Е.Т., Томилина О.А., Яновский А.С. Особенности электрической проводимости наноостровковых металлических пленок. Физика твердого тела. 2018. Т. 60. Вып. 7. С. 1251–1259.
  5. Добровольский Ю.А., Леонова Л.С., Укше А.Е., Левченко А.В., Баранов А.М., Васильев А.А. Портативные сенсоры для анализа водорода. Российский химический журнал. Проблемы водородной энергетики. 2006. № 6. Т. 50. С. 120–126.
  6. Гаман В.И. Физика полупроводниковых газовых сенсоров: монография. Томск: Изд-во НТЛ, 2012.
  7. Лагутин А.С., Васильев А.А. Твердотельные газовые сенсоры. Журнал аналитической химии. 2022. T. 77. № 2. С. 100–116.
  8. Сидорова С.В., Юрченко П.И. Формирование островковых наноструктур в вакууме. Электронное научно-техническое издание "Наука и образование", 2011. С. 1–9.
  9. Болтаев А.П., Пенин Н.А., Погосов А.О., Пудонин Ф.А. Активационная проводимость в островковых металлических пленках. ЖЭТФ. 2004. Т. 126. № 4. С. 954.
  10. Болтаев А.П., Пудонин Ф.А., Шерстнев И.А. Особенности магнитосопротивления многослойных систем магнитных наноостровков в слабых магнитных полях. ФТ. Т. 2011. Т. 53. № 5. С. 892.
  11. Борисенко В.Е., Воробьева А.И., Данилюк А.Л., Уткина Е.А. Наноэлектроника: теория и практика: учебник. М.: Лаборатория знаний, 2020. 369 c.
  12. Рембеза С.И. и др. Низкоразмерные структуры для микро- и наноэлектроники: учеб. пособие Электрон. текстовые и граф. данные. [Электронный ресурс]. Воронеж: ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный технический университет", 2015.
  13. Савич В.А. Наноструктурированные защитные покрытия с гидрофобными свойствами. 2016. автореф. дисс. магистра технических наук, Минск. С. 1–41.
  14. Морозов А.И., Сигов А.С. Однонаправленная анизотропия в системе ферромагнетик-антиферромагнетик. ФТ. Т. 2002. Т. 44. № 11. С. 2004.
  15. Simmons J.G. Generalized Formula for the Electric Tunnel Effect between Similar Electrodes Separated by a Thin Insulating Film. Journal of applied physics. 1963. Vol. 34. No. 6. PP. 1793–1803.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис.1. Этапы проведения физического моделирования

Скачать (92KB)
3. Рис.2. Расчетные модели для газового сенсора (а) и датчика магнитного поля (b)

Скачать (98KB)
4. Рис.3. Энергетическая диаграмма перехода: а – eV < φ–; b – eV > φ–

Скачать (109KB)
5. Рис.4. 2D-модель проводимости в слое ОТП алюминия

Скачать (125KB)
6. Рис.5. Относительное изменение сопротивления в островковой (фиолетовый) и сплошной (синий) тонкой пленке алюминия в результате контакта с газом-аналитом

Скачать (115KB)
7. Рис.6. Относительное изменение сопротивления островковых (а) и сплошных (b) тонких пленок в магнитном поле

Скачать (168KB)
8. Рис.7. Модель изменения напряженности магнитного поля в островках кобальта (а) и никеля (b)

Скачать (409KB)
9. Рис.8. Модель (а) и результат моделирования (b) изменения напряженности магнитного поля в островке кобальта по высоте (координата Z) для разных слоев в многослойной структуре

Скачать (158KB)

© Сидорова С.В., Кирьянов С.В., Наумова А.М., Щербак Е.С., 2025