Лазерная инженерия приборов спинтроники

Статья опубликована в рамках исследовательского проекта «Медленная магнитная релаксация в приборах спинтроники», выполнением которого руководит профессор Моргунов Р.Б. (государственное задание Министерства науки и образования РФ 3.1992.2017/4.6 ). В статье сообщается о разработке метода создания дисковых секторов на поверхности многослойного прибора спинтроники с помощью импульсов фемтосекундного лазера. Холодная абляция материала лазером позволяет создавать аккуратные кратеры и даже перемагничивать тонкие пленки без создания кратеров поляризованным лазерным светом. Полученные нашими сотрудниками дисковые секторы имеют регулируемую глубину в диапазоне 5 – 50 нм при диаметре кратера 5 – 10 мкм. В статье сообщается о значительном отличии магнитных свойств материала внутри кратера по сравнению с остальным материалом. В практическом отношении выполненные исследования потому, что указывают простой и эффективный метод создания ячеек на поверхности спиновых вентилей и приборов, создаваемых для медицинской спинтроники. Толщина слоев в таких приборах обычно составляет 1-10 нм. Поэтому качество лазерного рельефа, продемонстрированное авторами публикации, превосходит значительно более дорогую оптическую литографию, как по времени и количеству труда на создание ячеек, так и по их параметрам. Задача захвата и анализа белковых структур, меченных ферромагнитными наночастицами, в предсказуемые секторы на поверхности спиновых вентилей и сенсоров гигантского магнитосопротивления отчасти решена в работе, где продемонстрирована принципиальная возможность создания платформы для разделения белков разного типа и других биологических объектов, содержащих ферромагнитные частицы. В частности, с помощью такого устройства можно разделять и анализировать раковые и здоровые клетки. Отметим, что публикация статьи абсолютно бесплатна, а журнал ориентируется лишь на научное качество присылаемых статей.

Идея работы и ее выполнение принадлежат д.ф.-м.н. Оксане Коплак, под руководством которой студенты, аспиранты и молодые научные сотрудники выполнил эту работу. Отметим, что соавторами статьи являются коллеги лаборатории Стефана Манжинэ (Университет Лотарингии, Франция), посещавшего наш университет и кафедру Физики ТГТУ в прошлом году. Стефан Манжинэ возглавляет крупнейшую лабораторию спинтроники в Европе. Университет Лотарингии и  ТГТУ подписали меморандум о совместной научной работе и продолжают результативно осуществлять совместную работу в области спинтроники. Наши преподаватели и студены были поддержаны французскими грантами и неоднократно работали и выступали на конференциях в г.Нанси, где гостеприимно для нас открыты двери лаборатории Стефана Манжинэ класса Mega Science.