Krystalizacja i własności strukturalne piezoelektryczno-magnetostrykcyjnych hybrydowych nanodrutów

Jedną z najszybciej rozwijających się gałęzi nanotechnologii są badania nad "inteligentnymi" nanourządzeniami. Prezentowane hybrydowe nanodruty zbudowane są z piezoelektrycznego rdzenia ZnO i magnetostrykcyjnej otoczki FeGa. Zarówno zjawisko piezoelektryczności, jak i magnetostrykcji wzajemnie wpływają na siebie poprzez mechaniczne odkształcenie na interfejsie rdzenia i otoczki, przez co możliwe jest generowanie napięcia na rdzeniu pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego i vice versa. Nanoobiekty zaprojektowane w ten sposób są wrażliwe na fluktuacje pola elektromagnetycznego, co w połączeniu z wpisaniem się w trend miniaturyzacji urządzeń, daje niezliczoną ilość potencjalnych zastosowań. Rdzenie hybrydowych obiektów – nanodruty ZnO są otrzymywane zmodyfikowaną techniką karbotermalną na szafirze (11-20). W trakcie procesu spontanicznie krystalizuje bufor spinelu ZnAl₂O₄, będąc w relacji epitaksjalnej zarówno z podłożem, jak i nanodrutami ZnO. Obecność kilkunanomentrowej warstwy spinelu umożliwia wertykalny wzrost ZnO o bardzo dobrych własnościach optycznych i strukturalnych. Otoczki hybrydowych nanodrutów zostały wyhodowane technikami MBE oraz sputteringiem magnetronowym. Przeprowadzenie badań strukturalnych metodami TEM pozwoliło na ustalenie fazy krystalicznej otoczek, która została zidentyfikowana jako magnetostrykcyjna Fe3Ga D03. Zaprezentowana zostanie metodologia przygotowania pojedynczego hybrydowego nanodruta do chipa MEMS, umożliwiającego czteropunktowe pomiary elektryczne z jednoczesną obserwacją zmian strukturalnych in-operando TEM.