بررسی خواص مقاومت مغناطیسی نانوسیم‌های چند لایه

محققان مرکز تحقیقات علمی فدرال، اقدام به ساخت و بررسی خواص مقاومت مغناطیسی نانوسیم‌های چندلایه کردند. با توسعه‌ی این فناوری، محققان می‌توانند دقت برخی شاخص‌های اندازه‌گیری را در تجهیزات مختلف نظیر تجهیزات رصد تابش یا پرگار افزایش دهند.

یکی از ویژگی‌های نانوساختارهای مصنوعی، اثر مقاومت مغناطیسی بالای آن‌ها در لایه‌های نازک فلزی است. این اثر در ادوات الکترونیکی مختلف شناسایی شده‌است. دانشمندان به ‌دنبال سنتز نانوسیم‌های مس و نیکل هستند تا این مشخصه‌ را در آن‌ها بررسی و وابستگی آن را به لایه‌های ترکیب شیمیایی و شکل هندسی پیدا کنند. آن‌ها انتظار دارند که با تبدیل ساختارهای فلزی به نانوسیم، این اثر افزایش یابد.

از این رو محققان مؤسسه‌ی الکترونیک و ریاضیات مسکو به سنتز نانوسیم‌ها پرداختند تا این اثر را در این نانوسیم‌ها بررسی کنند. این گروه برای بررسی اثر ساختار بلوری و پارامترهای سنتز، نانوسیم‌ها را در طول‌های مختلف ساختند. طول نانوسیم‌ها به تعداد دفعات لایه‌نشانی لایه‌های مس و نیکل بستگی دارد.

طول نانوسیم‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین می‌شود. تعداد لایه‌های نانوسیم نیز براساس تعداد دفعات لایه‌نشانی، 10، 20 و 50 بوده و طول آن‌ها 1.54، 2.6 و 4.75 میکرومتر است. محققان این نانوسیم‌ها را با هم ترکیب کرده و مورد مطالعه قرار دادند. با ترکیب این نانوسیم‌ها، ساختار دانه‌ با اندازه‌ی بلورهای مختلف ایجاد شد که ابعاد آن‌ها از 5 تا 100 نانومتر متغیر بود. زمانی که فلز نیکل و مس در ساختار وجود داشت، نقاط روشن و درشت در تصاویر انعکاسی ایجاد شد در حالی که وجود حلقه‌های نفوذی و انعکاس‌های کوچک مربوط به حضور اکسید‌های مس است.

مطالعه نانوسیم‌ها یک آنالیز عنصری است که وجود و توالی لایه‌های نیکل و مس را تأیید می‌کند. این لایه‌ها می‌توانند در نانوسیم‌های مختلف، متفاوت باشند. نانوسیم‌های مس و نیکل در نانوسیم اصلی می‌تواند جهت‌گیری با زاویه ویژه‌ای داشته باشد. واحدهای نانوسیم دارای ضخامت‌های مختلفی هستند، به‌طوری که ضخامت هر واحد نانوسیم ممکن است بین 50 تا 400 نانومتر باشد.