pimiПриборы и методы измеренийDevices and Methods of Measurements2220-95062414-0473BNTUpimi-158Research ArticleСредства измеренийMeasuring instrumentsРАЗРАБОТКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СЕНСОРОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОСТРУКТУР SI/SIO2/NIENGINEERING OF LOW-TEMPERATURE MAGNETIC FIELD SENSORS BASED ON HETEROSTRUCTURES SI/SIO2/NIКанюковЕ. Ю.KaniukovE. Yu.pimi@bntu.byДемьяновС. Е.DemyanovS. E.pimi@bntu.byНаучно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению, г. МинскBelarus201129042015011016Copyright © Канюков Е.Ю., Демьянов С.Е., 20152015Канюков Е.Ю., Демьянов С.Е.Kaniukov E.Y., Demyanov S.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://pimi.bntu.by/jour/article/view/158

На основе исследования гетероструктур Si/SiO2/Ni, полученных с использованием метода треков быстрых тяжелых ионов, представлены данные их электрических и магниторезистивных характеристик. Установлено наличие положительного магнитосопротивления, растущего с понижением температуры и достигающего при Т~25 К величины 600 %, что позволяет создать высокочувствительные сенсоры магнитного поля для аппаратуры космического применения, функционирующей при жидководородном охлаждении. Определены перспективы создания сенсоров с использованием чередующихся слоев из ферромагнитных и немагнитных металлов в нанопорах и показана возможность применения концепции «Управляемого электронного материала с порами в оксиде кремния».

Results of investigations of electrical and magnetoresistive characteristics of Si/SiO2/Ni heterostructures obtained using the swift heavy ion track technology are presented. The presence of a positive magnetoresistance growing up with decreasing temperature and reaching 600 % at T ~ 25 K is determined. This result makes it possible to create highly-sensitive magnetic field sensor devices for space applications, which operates at a liquid hydrogen cooling. The prospects of the creation of magnetic-field sensors using alternating layers of ferromagnetic and nonmagnetic metals in the nanopores are determined. The possibility of application of the «Tunable Electronic Material in Pores in Oxide on Semiconductors» concept on this concern is demonstrated.

ReferencesFink, D. Fundamentals of Ion-Irradiated Polymers / ed. D. Fink // Springer Series in Materials Science, Heidelberg – 2004. – Vol. 63. – Р. 391.Fink, D. Fundamentals of Ion-Irradiated Polymers / ed. D. Fink // Springer Series in Materials Science, Heidelberg – 2004. – Vol. 63. – Р. 391.Zollondz, J.-H. Towards new applications of ion tracks / J.-H.Zollondz, A.Weidinger // Nuclear Instruments and Methods. – 2004. – B. 225. – Р. 178–183Zollondz, J.-H. Towards new applications of ion tracks / J.-H.Zollondz, A.Weidinger // Nuclear Instruments and Methods. – 2004. – B. 225. – Р. 178–183Fink, D. Ion track-based electronic elements / D. Fink [et al.] // Nuclear Instruments and Methods. – 2004. – B218. – Р. 355–361.Fink, D. Ion track-based electronic elements / D. Fink [et al.] // Nuclear Instruments and Methods. – 2004. – B218. – Р. 355–361.Sinha, D. Tempos Structures with Gold Nanoclusters / D.Sinha [et al.] // Radiation Effects and Defects in Solids. – 2004. – Vol. 159, №8–9. – P. 517–533.Sinha, D. Tempos Structures with Gold Nanoclusters / D.Sinha [et al.] // Radiation Effects and Defects in Solids. – 2004. – Vol. 159, №8–9. – P. 517–533.Ivanova, Yu.A. Electrochemical Deposition of Ni and Cu onto Monocrystalline n-Si(100) Wafers and into Nanopores in Si/SiO2 Template / Yu.A. Ivanova [et al.] // Journal of Materials Science. – 2007. – Vol. 42, №. 22. – P. 9163 – 9169.Ivanova, Yu.A. Electrochemical Deposition of Ni and Cu onto Monocrystalline n-Si(100) Wafers and into Nanopores in Si/SiO2 Template / Yu.A. Ivanova [et al.] // Journal of Materials Science. – 2007. – Vol. 42, №. 22. – P. 9163 – 9169.Демьянов, С.Е. Наноструктуры систем Si/SiO2/металл с треками быстрых тяжелых ионов / С.Е. Демьянов [и др.] // Журнал «Известия РАН. Серия Физическая». – 2008. T. 72, № 9. – C. 1262–1264.Демьянов, С.Е. Наноструктуры систем Si/SiO2/металл с треками быстрых тяжелых ионов / С.Е. Демьянов [и др.] // Журнал «Известия РАН. Серия Физическая». – 2008. T. 72, № 9. – C. 1262–1264.Канюков, Е.Ю. Особенности электропереноса в наноструктурах Si/SiO2/Ni в сильных магнитных полях / Е.Ю. Канюков, С.Е. Демьянов // Журнал «Материаловедение». – 2010. – № 6. – C. 53 – 58.Канюков, Е.Ю. Особенности электропереноса в наноструктурах Si/SiO2/Ni в сильных магнитных полях / Е.Ю. Канюков, С.Е. Демьянов // Журнал «Материаловедение». – 2010. – № 6. – C. 53 – 58.Baibich, M.N. Giant magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr magnetic superlattices / M.N. Baibich [et al.] // Phys. Rev. Lett. – 1988. – Vol. 61, № 21. – P. 2472–2475.Baibich, M.N. Giant magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr magnetic superlattices / M.N. Baibich [et al.] // Phys. Rev. Lett. – 1988. – Vol. 61, № 21. – P. 2472–2475.Ведяев, А.В. Гигантское магнитосопротивление / А.В. Ведяев, А.Б. Грановский // Природа. – 1995. – № 8– C. 2–79.Ведяев, А.В. Гигантское магнитосопротивление / А.В. Ведяев, А.Б. Грановский // Природа. – 1995. – № 8– C. 2–79.Berkowitz, А.Е. Giant magnetoresistance in heterogeneous Cu-Co and Ag-Co alloy films / A.E. Berkowitz [et al.] // J. Appl. Phys. – 1993. – Vol. 73, № 10. – P. 5320–5325.Berkowitz, А.Е. Giant magnetoresistance in heterogeneous Cu-Co and Ag-Co alloy films / A.E. Berkowitz [et al.] // J. Appl. Phys. – 1993. – Vol. 73, № 10. – P. 5320–5325.Petrov, A.V. Novel Electronic Devices For Nanotechnology Based on Materials with Ion Tracks / A.V. Petrov [et al.] // Physics, Chemistry and Application of Nanostructures : Materials of the «Nanomeeting – 2005», Minsk, Belarus, 24 – 27 May 2005. – Р. 544–547.Petrov, A.V. Novel Electronic Devices For Nanotechnology Based on Materials with Ion Tracks / A.V. Petrov [et al.] // Physics, Chemistry and Application of Nanostructures : Materials of the «Nanomeeting – 2005», Minsk, Belarus, 24 – 27 May 2005. – Р. 544–547.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.