Сканирующая зондовая микроскопия твердотельных наноструктур тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

На правах рукописи

Миронов Виктор Леонидович

СКАНИРУЮЩАЯ ЗОНДОВАЯ МИКРОСКОПИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ НАНОСТРУКТУР

01.04.01 - приборы и методы экспериментальной физики

2 2 ОН"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Нижний Новгород - 2009 г.

003480294

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте физики микроструктур РАН

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

член-корреспондент РАН Латышев Александр Васильевич; зам. директора Института физики полупроводников им. А.В.Ржанова СО РАН, Новосибирск

доктор физико-математических наук, профессор, начальник лаборатории Попков Анатолий Федорович; ФГУП НИИ физических проблем им. Ф.В.Лукина, Москва, Зеленоград

доктор физико-математических наук главный научный сотрудник, заведующий лабораторией Титков Александр Николаевич; Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН, Санкт-Петербург

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук

Казанский физико-технический институт им. Е.К.Завойского Казанского научного центра РАН

Защита состоится " 19 " ноября 2009 г. в 1400 час. на заседании диссертационного совета Д 002.098.01 в Институте физики микроструктур РАН по адресу 603950, Нижний Новгород, ГСП-105.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики микроструктур РАН.

Автореферат разослан " 15 " октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук,

профессор К.П.Гайкович

Общая характеристика работы Актуальность темы

Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ) - один из мощных современных методов исследования морфологии и локальных свойств поверхности твердого тела с высоким пространственным разрешением. За последние 20 лет зондовая микроскопия превратилась из экзотической методики, доступной лишь ограниченному числу исследовательских групп, в широко распространенный и успешно применяемый инструмент для исследования и модификации свойств поверхности, тонкопленочных структур и наноструктур на их основе.

Бурное развитие методов СЗМ, таких, как сканирующая туннельная микроскопия (СТМ), атомно-силовая микроскопия (АСМ), магнитно-силовая микроскопия (МСМ) и их успешное применение для исследований самых разнообразных объектов обусловлено несколькими аспектами:

- простота и высокая эффективность СЗМ методик способствовали их широкому распространению во многих областях науки и техники;

- сканирующие зондовые микроскопы позволяют проводить исследования в широком интервале температур и при различных внешних условиях: на воздухе, в вакууме, в жидких и газообразных средах, в присутствии внешних электромагнитных полей и др., обеспечивая при этом высокое (вплоть до атомарного) пространственное разрешение;

- зондовая микроскопия предоставляет возможности получения комплексной информации с одного и того же места исследуемого объекта посредством применения различных СЗМ методик;

- СЗМ обладает высокой сочетаемостью с другими методами исследования механических, оптических, электрических и магнитных свойств твердых тел;

- с развитием методов СЗМ появились уникальные возможности локального активного воздействия на структуру и свойства исследуемых объектов, что обусловило развитие целого ряда новых направлений в нанотехнологии.

Вместе с тем, при разработке новых СЗМ методик и при исследовании новых объектов часто приходится сталкиваться с решением целого ряда методологических проблем. В качестве наиболее общих и важных проблем можно указать следующие:

• проблема влияния зонда на структуру и свойства исследуемых образцов, диагностика искажений СЗМ изображений, связанных с таким влиянием, и исключение приборных артефактов из СЗМ изображений;

• проблема интерпретации результатов СЗМ исследований с учетом особенностей формирования контраста в различных СЗМ методиках и для различных конкретных образцов;

• метрологические проблемы СЗМ, связанные с получением количественных характеристик свойств исследуемых объектов;

• установление взаимного соответствия между экспериментальными данными, получаемыми методами СЗМ, и другими методами диагностики свойств твердых тел;

• развитие новых методик измерений, предоставляющих более адекватную информацию об исследуемых объектах;

• разработка методов локальной селективной модификации свойств исследуемых образцов.

В той или иной мере все эти проблемы решались в диссертационной работе в применении к СЗМ исследованиям достаточно широкого круга твердотельных тонкопленочных структур с существенно различающимися свойствами.

Представленная работа посвящена развитию методов зондовой микроскопии и их применению для исследования поверхности твердого тела и локальных свойств перспективных тонкопленочных структур, таких, как полупроводниковые гетероструктуры с квантовыми ямами и точками, являющиеся основой для создания эффективных инжекционных лазеров и фотоприемников инфракрасного диапазона длин волн [1-3]; магнитные наноструктуры, интерес к которым обусловлен возможностью их применения в качестве дискретных сред в системах магнитной записи информации с высокой плотностью, для изготовления управляемых источников сильно неоднородных магнитных полей и для создания приборов наноспинтроники [4-6].

Актуальность представленной работы обусловлена, с одной стороны, важностью объектов исследований (тонкопленочные структуры и наноструктуры на основе полупроводников и ферромагнетиков интенсивно изучаются многими научными группами с помощью различных методов, что объясняется как интересом к их фундаментальным свойствам, так и перспективностью их практического применения в современной микроэлектронике), а с другой стороны, новизной и перспективностью методов, развиваемых для исследования данных структур. При этом выбор направлений развития СЗМ методик и выбор образцов для исследования были продиктованы практическими задачами, связанными с основными направлениями научной тематики Института физики микроструктур РАН.

Цели и задачи диссертационной работы

Целью диссертационной работы являлась разработка новых методик сканирующей зондовой микроскопии и их применение для исследования локальных (на нанометровых масштабах) свойств поверхности твердых тел, а

также твердотельных тонкопленочных структур и наноструктур на основе полупроводников и ферромагнетиков, имеющих важное значение для приложений в микроэлектронике.

Основными задачами данной работы являлись:

1. Проведение сравнительных исследований наномасштабных шероховатостей поверхности твердого тела методами сканирующей зондовой микроскопии и рентгеновской рефлектометрии (РРМ). Разработка СЗМ методики определения эффективных параметров рельефа поверхности, характеризующих рассеяние рентгеновского излучения, для диагностики шероховатостей подложек, применяемых при изготовлении элементов оптики рентгеновского диапазона длин волн.

2. Разработка аппаратуры и СЗМ методик регистрации локального фототока в фоточувствительных полупроводниковых структурах. Исследование локальных спектральных зависимостей фотопроводимости и неоднородности фотолюминесцентных свойств полупроводниковых гетероструктур InxGa¡.xAs/GaAs с квантовыми ямами и точками.

3. Разработка СЗМ методик визуализации и модификации магнитного состояния массивов ферромагнитных наночастиц с целью создания конфигурируемых источников сильно неоднородного магнитного поля и перспективных дискретных сред для записи информации.

Научная новизна

1. Проведены сравнительные исследования микрошероховатости поверхности серии тестовых подложек с различными типами поверхностного рельефа методами атомной силовой микроскопии и рентгеновской рефлектометрии. Показано, что в случае поверхностей, имеющих негауссово распределение по высотам, наблюдается расхождение в оценках параметров среднеквадратичного отклонения и корреляционной длины, полученных из угловых РРМ зависимостей интенсивности зеркальной и диффузной компонент рассеянного рентгеновского излучения, и из расчетов по АСМ профилям поверхности. Показано, что метод АСМ дает более адекватную по сравнению с методом РРМ информацию о геометрических характеристиках ансамбля шероховатостей поверхности.

2. Предложена оригинальная СТМ методика регистрации спектральных зависимостей локального фототока в полупроводниковых квантоворазмерных структурах с высоким пространственным разрешением. Исследованы СТМ спектры фототока в гетероструктурах

InxGa i.jcAs/GaAs с квантовыми ямами и квантовыми точками, расположенными на различной глубине относительно приповерхностной области пространственного заряда. Для квантовых точек In As, выращенных на поверхности образца, впервые получены спектры фототока, содержащие особенности, связанные с переходами носителей между уровнями размерного квантования в смачивающем слое ItiAs и квантовых точках.

4. В субмикронных эллиптических ферромагнитных частицах обнаружены индуцированные зондом МСМ обратимые переходы между однородным и вихревым состояниями намагниченности. Показана возможность управления направлением завихренности магнитного вихря в процессе перехода частицы из однородного в вихревое состояние.

5. Исследованы состояния намагниченности в наночастицах, состоящих из двух слоев ферромагнетика, разделенных немагнитной прослойкой. В таких объектах впервые наблюдались индуцированные зондом МСМ переходы между состояниями с ферромагнитным упорядочением (вектора магнитных моментов в соседних ферромагнитных слоях сонаправлены) и антиферромагнитным упорядочением (вектора магнитных моментов в соседних ферромагнитных слоях направлены в противоположные стороны).

6. Проведены МСМ исследования многослойных ферромагнитных наночастиц в виде круглых дисков, содержащих три слоя ферромагнетика, разделенных немагнитными прослойками. Впервые экспериментально наблюдались состояния, отвечающие неколлинеарным (геликоидальным) распределениям намагниченности в таких объектах.

7. Проведены экспериментальные МСМ исследования особенностей локального перемагничивания нанодисков CoPt с перпендикулярной магнитной анизотропией. Показано, что индуцированный зондом МСМ процесс перемагничивания таких частиц осуществляется через неоднородное вихреподобное состояние, характеризуемое более низким энергетическим барьером по сравнению с однородными модами перемагничивания во внешнем однородном магнитном поле.

Практическая значимость

1. Разработана методика определения эффективных параметров шероховатостей поверхности подложек, характеризующих рассеяние рентгеновского излучения, основанная на расчете угловых зависимостей отраженного излучения непосредственно по АСМ профилям поверхности.

2. Предложена и апробирована методика формирования комбинированных подложек полимер-стекло сложной формы с малой поверхностной

шероховатостью, основанная на репликации эталонных поверхностей тонкими слоями полимерных материалов.

3. Создан сканирующий туннельный микроскоп с оптической подсветкой рабочего промежутка зонд - образец. Разработана методика регистрации спектральных зависимостей и пространственного распределения локального фототока в полупроводниковых гетероструктурах.

4. Разработана методика локального селективного перемагничивания субмикронных эллиптических ферромагнитных частиц посредством возмущения распределения намагниченности неоднородным полем зонда магнитно-силового микроскопа, позволяющая реализовать конфигурируемые источники сильно неоднородного магнитного поля на основе массивов ферромагнитных наночастиц.

5. Разработана методика локального перемагничивания нанодисков CoPt с перпендикулярной магнитной анизотропией посредством однократного касания зондом МСМ. На массиве частиц диаметром 35 нм с расстоянием между частицами 120 нм продемонстрирована возможность МСМ записи информации с плотностью 40 Gbit/in2.

Представленные в диссертационной работе исследования выполнялись в рамках проектов РФФИ, программ Президиума РАН, программ ОФН РАН, Федеральных целевых научно-технических программ и ряда государственных контрактов Министерства промышленности, науки и технологий России и Федерального агентства по науке и инновациям РФ.

На основе материалов, изложенных в диссертации, подготовлен курс лекций "Основы сканирующей зондовой микроскопии" [7], в течение ряда лет читаемый автором студентам старших курсов ННГУ им. Н.И.Лобачевского.

Личный вклад автора

При постановке задач, разработке теоретических моделей, анализе полученных результатов и представления их в печати - определяющий. Непосредственное участие в создании экспериментальных установок и проведении экспериментальных исследований.

Разработка зондовых микроскопов [Al, А4, А5] - совместно с Д.Г.Волгуновым. Разработка методики определения эффективных параметров шероховатостей по данным ACM [А8, All] - совместно с А.А.Фраерманом, С.В.Гапоновым и Н.Н.Салащенко. Исследования наномасштабной репликации поверхности при помощи тонких слоев полимерных материалов [А12, А13] - совместно с Б.А.Грибковым и Д.Г.Волгуновым. Разработка методики регистрации спектральных зависимостей локального фототока в полупроводниковых структурах с помощью СТМ [А7, А9] - совместно с В.Я.Алешкиным. Разработка методик перемагничивания ферромагнитных

наночастиц зондом МСМ [А 16, А22, А24, А28] - совместно с Б.А.Грибковым. Исследования влияния зонда МСМ на намагниченность исследуемых образцов [А26, А36] - совместно с О.Л.Ермолаевой. Исследования магнитных состояний многослойных ферромагнитных наночастиц [А34] - совместно с А.А.Фраерманом и Б.А.Грибковым. В совместных работах вклад равнозначный.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Разработанная методика зондовых измерений и обработки данных атомно-силовой микроскопии поверхности твердых тел позволяет рассчитывать эффективные параметры поверхностного рельефа, характеризующие рассеяние рентгеновского излучения.

2. Разработанный метод репликации эталонных поверхностей с помощью тонких слоев полимерных материалов позволяет изготавливать подложки сложной формы с эффективной шероховатостью на уровне 0,3 нм, пригодные для создания элементов отражательной оптики рентгеновского диапазона длин волн.

3. СТМ спектры фототока в гетероструктурах InAs/GaAs с квантовыми точками, расположенными на поверхности образца, содержат особенности, обусловленные переходами носителей между уровнями размерного квантования в смачивающем слое и в квантовых точках.

4. Экспериментально зарегистрированные распределения МСМ контраста от многослойных нанодисков, состоящих из двух слоев ферромагнетика, разделенных немагнитной прослойкой, соответствуют состояниям с ферромагнитной и антиферромагнитной ориентацией магнитных моментов в соседних слоях ферромагнетика.

5. Спиральные распределения МСМ контраста от многослойных нанодисков, состоящих из трех слоев ферромагнетика с сильным магнитостатическим взаимодействием между слоями, соответствуют неколлинеарной (геликоидальной) структуре намагниченности.

6. Направление магнитного момента эллиптической однородно намагниченной ферромагнитной наночастицы может быть изменено на противоположное посредством возмущения распределения намагниченности в процессе несимметричного прохода зонда над частицей.

7. В эллиптических ферромагнитных частицах направление завихренности магнитного вихря может быть изменено под действием поля зонда МСМ посредством двухстадийного процесса, сопровождающегося переходом из вихревого состояния в однородное, а затем вновь в вихревое с противоположным направлением завихренности.

8. Процесс перемагничивания нанодисков CoPt с перпендикулярной магнитной анизотропией, индуцированный зондом МСМ, осуществляется через неоднородное вихреподобное состояние, характеризуемое более низким энергетическим барьером по сравнению с однородными модами перемагничивания во внешнем однородном магнитном поле.

Апробация результатов

Результаты диссертационной работы докладывались на 59 российских и

международных конференциях. В их число входят:

- Всероссийские совещания "Зондовая микроскопия - 97, 99, 2000", Н.Новгород, 1997, 1999, 2000 гг.

- Ш и IV Российские конференции по физике полупроводников "Полупроводники'97", Москва, 1997, "Полупроводники'99", Новосибирск,

1999.

- Всероссийские совещания "Нанофотоника - 99, 2000", Н.Новгород, 1999, 2000 гг.

- 7th and 8th International Symposium "Nanostructures: Physics and Technology", St. Petersburg, Russia, 1999, 2000.

- International Symposiums "Nanomeeting-99, 2001, 2003, 2005", Minsk, 1999, 2001,2003,2005.

- XI, XII, XIV, XV и XVI Российские симпозиумы по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел "РЭМ-99, 2001, 2005, 2007, 2009", п. Черноголовка, 1999, 2001, 2005, 2007, 2009.

- 7th International Superconductive Electronics Conference, Clermont Resort, Berkley, CA, USA, 1999.

- International Conference "Advanced optical materials and devices", Vilnius, Lithuania, 2000.

- XVIH, XIX, XXI и XXII Российские конференции по растровой электронной микроскопии "РЭМ-2000, 2002, 2006, 2008", п. Черноголовка,

2000, 2002,2006, 2008.

- Всероссийские совещания "Рентгеновская оптика - 2000, 2002, 2003, 2004" Н.Новгород, 2000, 2002,2003,2004.

- IV, V и VI Белорусские семинары по сканирующей зондовой микроскопии "БелСЗМ-2000", Гомель, 2000, "БелСЗМ-2002, 2004", Минск, 2002, 2004.

- International workshops "Scanning Probe Microscopy - 2001, 2002, 2003, 2004", N.Novgorod, 2001, 2002, 2003, 2004.

- International Conference "Interaction of radiation with solids", Minsk, 2001.

- 7-th international conference on nanometer-scale science and technology and 21-st European conference on surface science NANO-7, ECOSS-21, Malmo, Sweden, 2002.

- 38th IUVSTA Workshop and ISF Workshop "Electronic Processes and Sensing on the Nanoscale", Eilat, Israel, 2003.

- International conference "Micro- and nano electronics - 2003, 2007", Zvenigorod, 2003, 2007.

- International conference "EASTMAG-2004, 2007", Krasnoyarsk, 2004, Kazan, 2007.

- Международные симпозиумы "Нанофизика и наноэлектроника - 2005, 2006, 2007, 2008, 2009", Н.Новгород, 2005, 2006, 2007,2008, 2009.

- Moscow International Symposium on Magnetism "MISM - 2005, 2008", Moscow, 2005, 2008.

- International Conference "Functional Materials" ("ICFM - 2005, 2007"), Partenit, Ukraine, 2005, 2007.

- X международная школа-семинар "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, 2006.

- X международная научная конференция "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники", Дивноморск, 2006.

- VII и VIII международные семинары "Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии", Минск, Беларусь, 2006, 2008.

- International Conference on Nanoscience and Technology ICN&T 2006, Basel, Switzerland, 2006.

- International Conference "NanoTech Insight", Luxor, Egypt, 2007.

- International Conference on Nanoscale Magnetism "ICNM-2007", Istanbul, Turkey, 2007.

- International Conference on Magnetic materials, Kolkata, India, 2007.

Публикации

Результаты работы опубликованы в оригинальных статьях в отечественных и зарубежных журналах, в авторских свидетельствах, сборниках трудов и тезисах докладов на научных конференциях. Всего по материалам диссертации опубликовано 137 работ, из них 38 журнальных статей. Полный список публикаций автора по теме диссертационной работы приведен в конце диссертации.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 395 страниц. Диссертация содержит 217 рисунков. Список литературы включает 351 наименование.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследований, изложены цели работы и методы решения поставленных задач, дана общая характеристика выполненных исследований, отражена научная новизна полученных результатов.

В главе 1 кратко изложены принципы сканирующей зондовой микроскопии, дано описание комплекса сканирующих зондовых микроскопов, на котором проводились исследования, представленные в диссертационной работе. Представлен обзор литературы, посвященный исследованиям локальных свойств тонкопленочных структур и наноструктур методами сканирующей зондовой микроскопии. Рассмотрены метрологические проблемы, возникающие при исследовании наномасштабной шероховатости рельефа поверхности твердого тела методами зондовой микроскопии. Приведен обзор работ по СЗМ исследованиям локальных фотоэлектрических свойств полупроводниковых структур на основе InGaAs/GaAs с квантовыми ямами и квантовыми точками. Представлен обзор результатов исследований магнитных состояний в субмикронных ферромагнитных наночастицах методом магнитно-силовой микроскопии.

В главе 2 представлены результаты СЗМ исследований наномасштабных шероховатостей поверхности серии образцов в виде полированных пластин из стекла, кварца, кремния, а также полимерных реплик. С практической точки зрения, интерес к таким исследованиям обусловлен работами ИФМ РАН по созданию различных элементов отражательной оптики рентгеновского диапазона длин волн, в которых пластины, аналогичные исследуемым, используются в качестве подложек.

В разделе 2.1 приведены результаты сравнительных исследований серии тестовых подложек из стекла и кварца с различными типами шероховатостей поверхности методами атомно-силовой микроскопии (АСМ) и рентгеновской рефлектометрии (РРМ).

АСМ исследования проводились с помощью атомно-силовых микроскопов серии "Solver", имеющих максимальное поле обзора 60 - 100 мкм, минимальный шаг позиционирования зонда вдоль поверхности на уровне ~ 0,01 нм, что позволяло получать полную информацию о характеристиках

шероховатостей в диапазоне пространственных частот, определяющем рассеяние рентгеновского излучения. При АСМ измерениях регистрировались кадры различного размера с разных участков поверхности, что позволяло проводить усреднение параметров микрорельефа на разных пространственных масштабах. На основании АСМ данных анализировались распределение по высотам и автокорреляционная функция шероховатостей в каждом кадре, определялись дисперсия шероховатостей, радиус корреляции и параметр Херста, связанный с фрактальными свойствами поверхности.

РРМ исследования проводились на длине волны А = 0,154 нм на рентгеновских дифрактометрах "ДРОН-4" и "Philips - X'Pert Pro". В PPM экспериментах регистрировались как угловые зависимости зеркальной компоненты отраженного излучения (i9-2i9 сканирование), так и кривые

качания, содержащие информацию как о зеркальной, так и о диффузной компоненте рассеянного излучения. Влияние шероховатости поверхности на коэффициент зеркального отражения учитывалось посредством экспоненциального фактора Дебая-Валлера. Аппроксимация кривых качания проводилась в приближении гауссовой функции корреляции. Отклонения от гауссовой функции учитывались с помощью параметра Херста.

В результате проведенных исследований было показано, что в случае поверхностей, имеющих негауссово распределение по высотам, наблюдается существенное расхождение в оценках параметров среднеквадратичной шероховатости (<7), радиуса корреляции (р) и параметра Херста (h), полученных из угловых РРМ зависимостей интенсивности рассеянного рентгеновского излучения {аРРМ, рРРМ, hPPM) и из расчетов по АСМ профилям поверхности (сгАСм, Расы, ^асм)• Показано, что атомно-силовая микроскопия, являясь прямым методом, дает более адекватную (по сравнению с РРМ) информацию об ансамбле шероховатостей поверхности, в то время как РРМ характеризует рассеивающую способность поверхности.

Была разработана методика расчета угловых зависимостей зеркальной и диффузной компонент рассеянного шероховатой поверхностью рентгеновского излучения по данным атомно-силовой микроскопии. Расчеты проводились на основе решения задачи рассеяния в борновском приближении искаженных волн (так называемое DWBA приближение). В этом приближении сечения зеркального и диффузного рассеяния полностью определяются рельефом поверхности. При этом, используя реальный рельеф участка поверхности подложки, регистрируемый с помощью атомно-силового микроскопа, можно рассчитать угловые зависимости рассеянного излучения и оценить эффективные параметры шероховатостей Сфр, рзфф, И3фф, характеризующие рассеяние рентгеновского излучения.

Для серии подложек из стекла по данным АСМ измерений были проведены расчеты угловых зависимостей интенсивности рассеянного шероховатостями излучения. Показано, что величины а3фф, рэфф, h^ хорошо совпадают с аналогичными величинами сгррм, Рррм> ^ррм, полученными непосредственно в РРМ экспериментах, и могут служить для оценок параметров рельефа поверхности, характеризующих рассеяние рентгеновского излучения. В качестве примера, на рис. 1 представлена кривая качания, полученная в РРМ эксперименте для одной из подложек (кружки), а также кривая, рассчитанная непосредственно по данным АСМ (ромбы). Соответствующие параметры шероховатостей приведены в таблице 1.

Таблица i

лам РРМ эфф

и (нм) 2.7±02 1.6±0.1 1.3±0.1

Р (нм) 200±40 500±50 440±50

h 0.7±0.05 0.6±0.1 0.6±0.1

Рис. 1.

В частности, предложенная методика позволяет прогнозировать по АСМ профилям малоугловое отражение рентгеновского излучения от неплоских поверхностей, когда реальные РРМ эксперименты невозможны. Кроме того, методика независимого расчета угловых зависимостей рассеянного излучения позволяет при комплексных АСМ и РРМ исследованиях проводить более детальный анализ кривых рассеяния от сложных образцов и выделять вклад в рассеяние от поверхностных шероховатостей и от объемных неоднородностей.

В разделе 2.2 приводятся результаты исследований по созданию подложек сложной формы методами репликации эталонных поверхностей с помощью тонких слоев полимерных материалов.

В качестве реплицирующих слоев использовались анаэробные акриловые герметики и фотополимерные композиции ("НИИ Полимеров", г. Дзержинск). Стеклянная пластина с нанесенным преполимером соединялась с эталонной реплицируемой поверхностью, так что в результате полимеризации между поверхностью стеклянной пластины и эталонной поверхностью формировался полимерный слой, повторяющий форму эталонной поверхности. Изготовленная таким образом структура разделялась по границе полимер -эталонная поверхность. Шероховатость поверхности полученных подложек стекло - полимерная реплика исследовалась методом атомно-силовой

микроскопии, а также посредством контроля параметров изготовленных на данных подложках тестовых рентгеновских зеркал.

АСМ исследования показали, что величина шероховатости полимерных реплик практически совпадает со значением параметра шероховатости исходных реплицируемых пластин (отличие на уровне 0,1-0,2 нм). Масштабные зависимости шероховатости аАШ для поверхности стекла (▲), кремния (•) и полимерной реплики (■) от размера АСМ кадра показаны на рис. 2.

Методами магнетронного напыления на плоских комбинированных подложках полимер-стекло и на эталонных кремниевых подложках были изготовлены тестовые многослойные Мо-Б1 рентгеновские зеркала на длину волны 13,5 нм. На рис. 3 представлены спектральные зависимости коэффициента отражения для зеркал на кремниевой подложке (сплошная линия) и на комбинированной подложке полимер-стекло (кружки). Из рисунка видно, что полуширина спектральных зависимостей и значения коэффициента отражения в максимуме для зеркал, изготовленных на обоих типах подложек, практически совпадают.

На комбинированных подложках с полимерным слоем, имеющим поверхность параболической формы, были изготовлены тестовые цилиндрические отражатели - коллиматоры рентгеновского излучения. Рентгенооптические измерения показали, что коэффициент отражения коллиматоров на полимерных подложках на 20% меньше, чем коэффициент отражения коллиматоров, изготовленных на стандартных изогнутых кремниевых подложках. При этом форма отражателей и пространственная однородность коллимированных пучков практически совпадали.

В главе 3 представлены результаты СЗМ исследований полупроводниковых тонкопленочных структур ЫОаАзЮаАз с квантовыми ямами и квантовыми точками.

ст(нм)

' 13.«

Длина волны, ни

Рис.2

Рис.3

В разделе 3.1. приведено описание разработанного в ИФМ РАН комбинированного сканирующего туннельного / ближнепольного оптического микроскопа. Особенностью данного прибора является то, что рабочий промежуток СТМ совмещен с одним из фокусов оптической системы, позволяющей либо собирать излучение из области туннельного контакта зонд-образец на входной апертуре фоторегистрирующего элемента (ФЭУ), либо производить засветку туннельного контакта излучением внешнего источника. При использовании специальных оптоволоконных зондов данный прибор может работать в режиме ближнепольного оптического микроскопа.

Раздел 3.2 посвящен исследованию локального фототока в полупроводниковых структурах /лСйЛл/СаЛ^ с квантовыми ямами и точками. Предложен метод регистрации спектральных зависимостей локального фототока в квантоворазмерных структурах с высоким пространственным разрешением. В экспериментах регистрировались зависимости тока туннельного контакта между зондом СТМ и полупроводниковой структурой от длины волны падающего на образец излучения. Для оптической накачки образцов использовалось излучение галогенной лампы мощностью 100 Вт, пропущенное через монохроматор МДР-23 и пассивный фильтр КС-19, отсекающий видимую часть спектра. Исследовались эпитаксиальные структуры 1пхОа¡.^ЮаАх с квантовыми ямами и точками, выращенные в ИФМ РАН методом металлоорганической газофазной эпитаксии.

Были проведены спектральные СТМ исследования фототока в структурах ¡пСаАзЮаАз с квантовыми точками, выращенными вблизи поверхности образца. Квантовые точки имели характерные латеральные размеры ~50 нм, среднюю высоту ~10 нм и поверхностную плотность ~Ю10 см'2. Толщина покрывающего слоя составляла порядка 2 нм. Для предотвращения окисления такие структуры погружались в вакуумное масло непосредственно после роста, и спектры снимались с туннельного контакта, осуществляемого через масляную прослойку. На спектральных зависимостях СТМ фототока таких структур наблюдалась серия пиков в ближнем ИК диапазоне (880<Х<1050 нм), связанная с переходами носителей между уровнями размерного квантования в квантовых точках и в тонком смачивающем слое 1пАб.

Было исследовано влияние электрического поля на положение и интенсивность пиков в СТМ спектрах фототока, соответствующих переходам носителей между уровнями размерного квантования (рис. 4). Экспериментально установлено, что в коротковолновой части спектра (А, < 950 нм) с ростом напряжения происходит рост средней спектральной мощности сигнала фототока и уширение спектральных пиков. Иная ситуация наблюдается для спектральных составляющих в длинноволновой части

спектра (А, £ 950 нм), где с ростом напряжения интенсивность пиков спадает и одновременно происходит их размывание.

850 900 950 1000 1050 Длина волны (нм) Рис.4

Увеличение фототока в коротковолновой области спектра может быть объяснено эффектом Франца-Келдыша в слое объемного йаАя, примыкающем к туннельному контаюу, где электрические поля велики. Иначе электрическое поле влияет на интенсивность оптических переходов между локализованными состояниями в квантовых точках. В сильном электрическом поле средние координаты электронных и дырочных локализованных состояний квантовой точки смещаются в противоположные стороны. Это приводит к уменьшению интеграла перекрытия волновых функций начального и конечного состояний, а следовательно, и к уменьшению вероятности оптического перехода между ними. Кроме того, с увеличением электрического поля увеличивается вероятность туннельного перехода носителей в состояния непрерывного спектра. В результате спектральные пики, соответствующие переходам между уровнями размерного квантования, уменьшаются и размываются.

В разделе 3.3 приводятся результаты исследований неоднородности фотолюминесценции в структурах 1пСаА$ЮаАз с квантовыми ямами, а также возможности локального подавления фотолюминесценции в таких структурах посредством локального лазерного отжига.

Эксперименты проводились на сканирующем зондовом микроскопе, имеющем в качестве зонда заостренное оптическое волокно, покрытое слоем металла. Апертура зондов, используемых в данных экспериментах, составляла ~ 1 мкм. В качестве источника зондирующего излучения использовался аргоновый лазер (X = 0,514 мкм), работающий в непрерывном режиме. При спектральных исследованиях излучение фотолюминесценции, прошедшее сквозь образец, с помощью пучка многомодовых волокон направлялось на

монохроматор МДР-23 и регистрировалось фотоэлектронным умножителем. Измерения проводились при комнатной температуре.

Были исследованы структуры двух типов: СаАя/ЫОаАз/ОаАз (выращенная в ИФМ РАН) и лазерная гетероструктура ЫОаР/йаА я/1п ОаА 5/С а А $/1пСаР (изготовленная в НИФТИ ННГУ), активной областью которых являлись квантовые ямы Ino.22Gao.7gAs шириной ~ 8 нм и In0.2Ga0.sAs шириной ~ 10 нм соответственно. Обе структуры были выращены на подложках (001) методом металлорганической газофазной эпитаксии и отличались наличием у одной из них ограничивающих слоев из 1пОаР толщиной ~0,3 мкм, выполняющих функцию диэлектрического волновода. Спектры фотолюминесценции обеих гетероструктур имели интенсивные пики в области длин волн около 980 нм, соответствующие излучению из квантовых ям 1пхОа 1_хА.ч. При исследовании пространственного распределения фотолюминесценции обнаружено, что в структурах с волноводами \nGaP отчетливо видны области с различной интенсивностью фотолюминесценции, которые сильно вытянуты в одном направлении (рис. 5 (размер кадра 50 * 50 мкм)). Эти области имели поперечный размер около 15 мкм. Спектры фотолюминесценции, снятые в разных точках этих областей, не отличались по форме, но отличались по интенсивности. Они совпадают по форме со спектрами, измеренными по обычной методике при диаметре сфокусированного лазерного пучка на образце ~ 100 мкм. Неоднородность свечения такой структуры связана, по-видимому, с неоднородностью оптических свойств слоев 1пСаР. Исследования образцов без слоев ЬгОаР показали высокую однородность сигнала фотолюминесценции по площади структуры.

Рис. 5. Рис. 6.

Была изучена возможность локального гашения фотолюминесценции в структуре 1п СаАзЮаАз с квантовой ямой за счет диффузии примеси с поверхности образца к люминесцирующему слою. С этой целью на поверхность образца наносился тонкий (~20 нм) слой, содержащий смесь атомов Сг и С. Такой слой являлся полупрозрачным для падающего

излучения, что позволяло контролировать результаты воздействия излучения непосредственно по интенсивности сигнала фотолюминесценции. Выбор примеси был обусловлен тем, что Сг образует центры безизлучательной рекомбинации в GaAs. Облучение образцов производилось интенсивным лазерным излучением через оптоволоконный зонд СЗМ с апертурой ~ 1 мкм. В качестве источника излучения использовался импульсный ИАГ Nd3+ лазер, работающий в режиме второй гармоники (А, = 532 нм, частота импульсов 8 кГц, длительность импульсов 200 не, средняя мощность до 2 Вт). Проведенные эксперименты показали, что существует порог по плотности мощности падающего излучения, при превышении которого происходит гашение фотолюминесценции. По оценкам, этот порог составлял ~ 105 Вт/см2. На рис. 6 показано распределение интенсивности люминесцентного излучения на участке, подвергнутом отжигу (размер кадра 50 * 50 мкм). В области обработки наблюдалось полное гашение сигнала люминесценции (темный участок на рис. 6). Данный метод может быть использован для создания люминесцентных микроструктур сложной геометрии.

В главе 4 представлены результаты МСМ исследований магнитных состояний, реализующихся в субмикронных ферромагнитных частицах эллиптической формы, состоящих из одного слоя Со, а также в многослойных частицах, состоящих из двух и трех слоев Со, разделенных изолирующими немагнитными прослойками.

Исходные тонкопленочные структуры изготавливались в ИФМ РАН методом магнетронного напыления. Массивы частиц изготавливались методами электронной литографии и ионного травления. МСМ исследования проводились на микроскопе "Solver Pro", а также на вакуумном микроскопе "Solver HV", имеющем встроенный источник магнитного поля до 800 Э. Измерения в вакууме позволяли существенно увеличить чувствительность микроскопа за счет увеличения добротности колебательной системы кантилевер - окружающая среда.

Магнитное состояние ферромагнитных наночастиц моделировалось на основе численного решения системы уравнений Ландау-Лифшица-Гильберта (ЛЛГ) для распределения намагниченности во внешних магнитных полях. Численные расчеты проводились с использованием пакетов программ OOMMF (разработка National Institute of Standards and Technology, US) и SIMMAG (разработка лаборатории математического моделирования ИФМ РАН). В качестве модельных МСМ изображений в диполь - дипольном приближении рассчитывались распределения фазового контраста, связанного с Z-компонентой градиента силы магнитного взаимодействия зонда с образцом.

В разделах 4.1 и 4.2 приводится краткое описание методов изготовления массивов ферромагнитных наночастиц, представлены результаты экспериментальных МСМ исследований и микромагнигного JIJIT моделирования вихревых состояний и состояний с однородной намагниченностью в наночастицах Со эллиптической формы с латеральными размерами в диапазоне 50 + 1000 нм и толщиной менее 40 нм.

Показано, что в зависимости от толщины и латеральных размеров в частицах могут реализовываться как однородные, так и вихревые состояния намагниченности. Так, в частицах Со с размерами 1000 х 550 * 35 нм обнаружены четырехвихревые состояния намагниченности. Такие состояния реализуются набором правых (R) и левых (L) вихрей. При этом устойчивыми являются распределения намагниченности, соответствующие только R-L-R-L или L-R-L-R конфигурациям, реализующим минимум обменной энергии. Данные конфигурации имеют различную симметрию распределения намагниченности и, соответственно, различную симметрию распределения контраста на МСМ изображениях. При уменьшении латеральных размеров частиц наблюдалось сокращение числа магнитных вихрей в структуре намагниченности. Так, в частицах с размерами 900 * 400 х 35 нм экспериментально наблюдались трехвихревые состояния намагниченности, которые реализуются в виде L-R-L или R-L-R конфигураций. В частицах с размерами 700x400x35 нм зарегистрированы двухвихревые состояния, реализующиеся в виде L-R и R-L конфигураций. В частицах с размерами 600 х 400 х 30 нм реализуются одновихревые R и L состояния. В частицах с латеральными размерами менее 500 нм вплоть до 50 нм (толщиной 20 нм и менее) реализуется однодоменное состояние с квазиоднородным распределением намагниченности.

В разделе 4.3 приведены результаты экспериментальных МСМ исследований и микромагнитного моделирования состояний намагниченности в эллиптических многослойных частицах, состоящих из двух слоев' Со, разделенных немагнитной прослойкой Si. Рассмотрены особенности формирования МСМ контраста от таких объектов.

МСМ исследования показали, что в исследуемых двухслойных частицах наблюдаются два типа распределений МСМ контраста, имеющих одинаковую симметрию (характерную для состояний с однородной намагниченностью), но отличающихся по интенсивности приблизительно в два' раза (рис. 7 а, в). Проведенное моделирование МСМ изображений от таких двухслойных частиц показало, что МСМ изображение с большей амплитудой контраста соответствует ферромагнитной упорядоченности намагниченности слоев Со (вектора магнитных моментов в соседних Со слоях сонаправлены - TT), в то время как МСМ контраст с меньшей амплитудой свидетельствует об антиферромагнитной упорядоченности намагниченности слоев Со (вектора

магнитных моментов в соседних слоях Со направлены в противоположные стороны - Т4 (рис. 7 б)).

Рис. 7.

Также установлено, что расстояние между полюсами МСМ контраста для и конфигурации меньше, чем соответствующее расстояние для п конфигурации. На экспериментальных изображениях частиц с латеральными размерами 400 * 250 нм, состоящих из двух слоев Со толщиной 15 нм, разделенных прослойкой Бг толщиной 3 нм, отношение этих расстояний равнялось 1,24 (рис. 7 а). Проведенное моделирование МСМ изображений от таких частиц показало, что отношение расстояний между полюсами контраста на модельных МСМ изображениях ТТ и Т4 конфигураций равняется 1,2 (что близко к наблюдаемому в эксперименте значению).

В разделе 4.4 данной главы приведены результаты экспериментальных МСМ исследований и микромагнитного моделирования состояний намагниченности в круглых многослойных дисках, состоящих из трех слоев Со, разделенных немагнитными прослойками 57.

Теоретически предсказано, что в таких частицах возможна реализация как коллинеарных состояний различной симметрии, так и состояний с неколлинеарным (геликоидальным) распределением намагниченности (рис. 8 а). При этом оптимальными, с точки зрения реализации геликоидального состояния, являются частицы с одинаковыми толщинами крайних слоев Со. Однако при исследованиях таких трехслойных частиц не удалось зарегистрировать каких-либо особенностей МСМ контраста, связанных с геликоидальным состоянием намагниченности: МСМ изображения имели симметрию, соответствующую однородному состоянию намагниченности. Это объясняется особенностями взаимодействия зонда и многослойной частицы. Верхний слой частицы расположен ближе к зонду и дает наибольший вклад во взаимодействие зонд-частица, который доминирует при формировании распределения МСМ контраста.

Для наблюдения неколлинеарно го состояния была предложена оптимальная структура частицы, в которой толщина слоев Со увеличивалась с увеличением расстояния между слоем и зондом. При этом вклады различных слоев в формирование МСМ контраста становятся приблизительно одинаковыми и возможно наблюдение спирального МСМ контраста, соответствующего геликоидальному распределению намагниченности. Модельные расчеты показали, что частицы диаметром 300 нм с толщинами слоев Со 8 - 11 - 16 нм и толщиной Si прослоек 3 нм имеют геликоидальное состояние с углами между магнитными моментами слоев в2] =109°, вгъ = 257° и являются оптимальными, с точки зрения наблюдения спирального МСМ контраста. При МСМ исследованиях оптимизированных частиц было экспериментально зарегистрировано спиральное распределение МСМ контраста, соответствующее неколлинеарной конфигурации магнитных моментов слоев Со. На рис. 8 представлены модельное (рис. 8 б) и экспериментальное (рис. 8 в) распределения МСМ контраста, соответствующие геликоидальной структуре намагниченности в оптимизированных частицах.

Рис. 8.

В разделе 4.5 данной главы приведены результаты экспериментальных МСМ исследований малых слабокоэрцитивных ферромагнитных частиц Со с характерными латеральными размерами 50-70 нм и высотой 20 нм. Теоретически предсказаны и экспериментально зарегистрированы специфические распределения МСМ контраста в виде гауссового и кольцевого распределения, обусловленные сильным магнитным взаимодействием зонда с исследуемыми частицами. Проведены in situ МСМ эксперименты во внешнем поле, показавшие, что наложение внешнего магнитного поля приводит к стабилизации магнитного момента слабокоэрцитивных частиц, сопровождающейся характерным перераспределением фазового МСМ контраста.

В главе 5 диссертационной работы приводятся результаты систематических исследований индуцированных магнитным полем МСМ

зонда процессов перемагничивания ферромагнитных наночастиц различных геометрических размеров и формы.

В разделе 5.1 теоретически, в приближении слабого поля, рассмотрены эффекты возмущения распределения намагниченности исследуемых объектов полем зонда, влияющие на формирование величины фазового контраста в МСМ измерениях. Получены аналитические оценки величин & (перпендикулярной плоскости образца) и ср (в плоскости образца) компонент возмущенной намагниченности. Показано, что основной вклад в МСМ контраст дает добавка, связанная с 9 -компонентой возмущения. Приводятся результаты микромагнитного ЛЛГ моделирования, подтверждающие величину и характер пространственного распределения вносимого зондом возмущения намагниченности. Проведено микромагнитное моделирование процесса формирования МСМ контраста от однородного и вихревого состояний с учетом влияния зонда, показавшее, что наблюдаемые многими авторами искажения МСМ изображений ферромагнитных наночастиц связаны с возмущением намагниченности полем зонда.

В разделе 5.2 представлены результаты экспериментальных исследований индуцированных магнитным полем МСМ зонда процессов перемагничивания эллиптических частиц Ре-Сг с латеральными размерами 780 х 280 нм. Данные частицы имеют два устойчивых состояния, соответствующих однородному распределению намагниченности вдоль их длинной оси. Был предложен алгоритм перемагничивания таких частиц зондом МСМ, заключающийся в несимметричном возмущении намагниченности при проходе зонда над одноименным магнитным полюсом частицы.

Рис. 9.

На рис. 9 показан результат перемагничивания одиночной частицы Fe-Cr зондом МСМ. Перемагничивание частиц осуществлялось в однопроходном (constant height mode) режиме с изменением высоты прохода.

Было проведено микромагнитное моделирование процессов перемагничивания частиц Fe-Cr под действием неоднородного поля МСМ зонда. Показано, что перемагничивание происходит посредством сложной неоднородной перестройки распределения намагниченности внутри частицы.

Приводятся результаты экспериментов по локальному контролируемому перемагничиванию отдельных частиц зондом МСМ, демонстрирующие возможность записи информации на массивах наночастиц, а также возможность конфигурирования пространственного распределения магнитного поля, создаваемого массивами таких частиц.

Рис. 10.

В качестве примера, на рис. 10 приведены результаты конфигурирования цепочки из восьми эллиптических частиц зондом МСМ. Предварительно образец однородно намагничивался во внешнем поле (рис. 10 а). Затем с помощью зонда МСМ в цепочке частиц было сконфигурировано состояние с антиферромагнитным упорядочением магнитных моментов соседних частиц (рис. 10 б) и со средним полем рассеяния равным нулю.

В разделе 5.3 представлены результаты теоретических исследований взаимодействия магнитного вихря с полем зонда магнитно-силового микроскопа. Были проведены расчеты энергии взаимодействия магнитного вихря в круглой ферромагнитной наночастице с полем МСМ зонда. Магнитное поле зонда аппроксимировалось полем точечного диполя. Для описания вихревого распределения намагниченности использовалась модель жесткого вихря Усова-Песчаного. Расчеты показали, что воздействие радиальной компоненты поля зонда на оболочку вихря качественно совпадает с воздействием однородного магнитного поля и приводит к поперечному смещению вихря. Характер воздействия 2-компоненты поля зонда на кор магнитного вихря существенно зависит от взаимной ориентации магнитного момента зонда и намагниченности в коре. При одинаковой направленности магнитных моментов зонда и кора вихрь оказывается в потенциальной яме непосредственно под зондом МСМ, в то время как противоположная направленность магнитных моментов приводит к отталкиванию вихря от зонда. Приводятся результаты ЛЛГ моделирования движения вихря в поле зонда, качественно подтверждающее эффекты взаимодействия в системе зонд-вихрь.

В разделе 5.4 приведены результаты исследований эффектов перемагничивания эллиптических частиц Со, связанных с переходами между

однородным (ОС) и вихревым (ВС) состояниями под действием магнитного поля зонда МСМ.

Осуществлены эксперименты по управлению знаком завихренности магнитного вихря в процессе перехода из однородного в вихревое состояние (ОС => ВС). Эксперименты проводились на эллиптических частицах Со с размерами 600 х 400 х 27 нм. Такие частицы обладали двумя метастабильными состояниями, соответствующими однородному и вихревому распределению намагниченности. Изменение знака завихренности осуществлялось посредством двухстадийного процесса. На рис. 11 представлены последовательные стадии процесса перемагничивания. Вначале центральная частица находилась в ВС+ состоянии с правой ориентацией завихренности (рис. 11 а). На первом этапе зонд МСМ проводился на малой высоте над центром частицы (вдоль линии 1 на рис. 11 б) и осуществлялся переход ВС+ => ОС. Затем зонд проводился на малой высоте вдоль края частицы (вдоль линии 2 на рис. 11 б) и осуществлялся переход ОС => ВС" в состояние с противоположной завихренностью оболочки вихря (рис. 11 в).

Рис. И.

Приводятся результаты компьютерного ЛЛГ моделирования процессов перестройки магнитного состояния частиц под действием магнитного поля зонда МСМ, объясняющие основные закономерности ВС1 => ОС => ВС+ процесса перемагничивания.

Рис. 12

Разработанные алгоритмы ОС => ВС перемагаичивания были применены для создания источников неоднородного поля на основе массивов эллиптических частиц. На рис. 12, в качестве примера, приведены результаты конфигурирования двумерного массива частиц зондом МСМ. Предварительно образец однородно намагничивался во внешнем поле (рис. 12 а). Затем с помощью зонда МСМ часть частиц была переведена в вихревое состояние, практически не создающее полей рассеяния (рис. 12 6).

В разделе 5.5 представлены результаты экспериментальных исследований и микромагнитного моделирования индуцированных зондом МСМ процессов перемагаичивания многослойных наночастиц Со/БИСо, содержащих два слоя ферромагнетика, разделенных немагнитной прослойкой из Би

Показано, что посредством несимметричного прохода зонда над частицей возможно осуществление переходов из (ТТ) в (Т4 ) конфигурацию магнитных моментов, а также возможна переориентация магнитных моментов слоев частицы в (Т1) конфигурации (одновременное перемагничивание верхнего и нижнего слоев Со). Представлены результаты микромагнитного ЛЛГ моделирования процессов перестройки магнитного состояния таких частиц под действием магнитного поля зонда МСМ, объясняющие основные закономерности процессов перемагаичивания.

В разделе 5.6 приводятся результаты экспериментов, иллюстрирующих возможности применения конфигурируемых источников неоднородного магнитного поля на основе массивов ферромагнитных наночастиц для управления транспортными свойствами Джозефсоновских контактов различной геометрии и .микромостиков из магнитного полупроводника йаМпАз.

Глава 6 посвящена изучению возможностей реализации системы записи информации на основе массивов ферромагнитных наночастиц как среды для записи и магнитно-силового микроскопа как инструмента для записи-считывания.

В разделе 6.1 приведены результаты расчетов по оптимизации геометрических параметров зондов магнитно-силового микроскопа для исследования массивов сверхмалых ферромагнитных наночастиц. Рассмотрены зонды в виде малых магнитных наконечников сферической, конической, параболической и цилиндрической формы; зонды бесконечной длины конической, параболической и цилиндрической формы; зонд параболической формы, покрытый слоем ферромагнетика; конический зонд со сферическим сегментом на конце, покрытый слоем ферромагнитного материала. Показано, что для зондов любой формы существуют оптимальные геометрические параметры, обеспечивающие максимальный МСМ контраст; при этом величина контраста в максимуме определяется не только

параметрами зонда и высотой сканирования, но и структурой полей рассеяния, создаваемых исследуемым объектом. Проанализированы факторы, влияющие на пространственное разрешение в МСМ измерениях. Показано, что наблюдаемое в реальном МСМ эксперименте разрешение также существенно зависит не только от параметров зонда, но и от условий эксперимента и размеров тестируемых частиц. Проведен сравнительный анализ интенсивности и пространственной структуры магнитных полей, создаваемых МСМ зондами в виде наконечников различной формы.

В разделе 6.2 приводятся результаты теоретических расчетов оптимальных параметров системы записи информации на основе массива ферромагнитных частиц и магнитно-силового микроскопа, проанализированы условия, необходимые для реализации процессов записи, хранения и считывания информации. В качестве простой, но реалистичной модели рассмотрено взаимодействие МСМ зонда в виде однородно намагниченной сферической частицы с массивом сферических однородно намагниченных ферромагнитных наночастиц. Записана система неравенств, соответствующая условиям эффективного хранения, записи и чтения информации в такой системе. Построены диаграммы допустимых параметров: расстояние между частицами - размер зонда, при которых реализуется такая система записи. Показано, что при характерных размерах частиц ~ 10 нм, коэрцитивности частиц и зонда порядка 1 кЭ в такой системе может бьггь реализована плотность записи на уровне 500 СЬМп2.

В разделе 6.3 представлены результаты экспериментов, в которых изучались процессы МСМ записи информации на массиве частиц СоРг с перпендикулярной магнитной анизотропией. Были исследованы два массива частиц в виде круглых дисков диаметром 200 нм и 35 нм. Толщина дисков составляла порядка 10 нм. Эксперименты показали, что при однократном касании дисков диаметром 200 нм зондом МСМ перемагничивание не наблюдалось. Инверсия намагниченности наблюдалась только тогда, когда зонд проходил поперек диска через его центр. В случае же дисков диаметром 35 нм было зарегистрировано устойчивое перемагничивание при однократном касании частиц зондом МСМ.

Наблюдаемое в эксперименте различие механизмов перемагничивания объясняется соотношением размеров частиц (йр) и эффективных размеров

МСМ зонда {<!,). Анализ экспериментальных данных и результатов микромагнитного моделирования показывают, что, в зависимости от толщины магнитного покрытия, эффективный диаметр зонда в наших экспериментах составляет порядка ¿, = 50-100 нм. Как показало микромагнитное моделирование, в случае дисков диаметром 200 нм (<11 < йр) при касании частицы в центре образуется микродомен с противоположной

намагниченностью, однако величина поля, создаваемого зондом, недостаточна для инвертирования намагниченности во всей частице. При сканировании поперек частицы реализуется механизм зарождения микродомена с противоположной намагниченностью на краю частицы непосредственно под зондом и дальнейшее его распространение на всю частицу вслед за движением МСМ зонда.

ЛИГ моделирование показало, что перемагничивание дисков диаметром 35 нм ( с1, > ¿р) при однократном касании зонда происходит через неоднородное

состояние со спиральным вихреподобным распределением намагниченности. Перемагничивание тех же частиц во внешнем однородном поле осуществляется посредством когерентного вращения намагниченности. Оценки, основанные на микромагнитных ЛЛГ расчетах, показали, что перемагничивание дисков диаметром 35 нм в неоднородном поле МСМ зонда имеет более низкий энергетический барьер, чем перемагничивание во внешнем однородном поле.

На массиве частиц диаметром 35 нм (с расстоянием между частицами 120 нм) экспериментально осуществлено селективное МСМ перемагничивание отдельно выбранных элементов (рис. 13), демонстрирующее возможность записи информации с плотностью 40 ОЬп/ш2.

ц **

основные результаты,

Рис. 13.

В заключении кратко сформулированы диссертационной работы.

Основные результаты работы

1. Разработаны оригинальные методики селективного перемагничивания ферромагнитных наночастиц посредством перераспределения их намагниченности под действием неоднородного поля зонда магнитно-силового микроскопа. Экспериментально продемонстрированы возможности создания неоднородных состояний в массивах наночастиц посредством индуцированных зондом изменений ориентации магнитных моментов отдельных частиц, а также посредством индуцированных зондом переходов отдельных частиц в вихревые состояния, не создающие полей рассеяния. Методики позволяют реализовать конфигурируемые источники сильно неоднородного магнитного поля и системы

сверхплотной записи информации на массивах ферромагнитных наночастиц.

2. Методами магнитно-силовой микроскопии и микромагнитного моделирования показано, что, в зависимости от геометрических размеров, в ферромагнитных нанодисках эллиптической формы реализуются как вихревые (в том числе многовихревые), так и однородные состояния намагниченности. Для малых слабокоэрцитивных нанодисков теоретически предсказаны и экспериментально зарегистрированы распределения МСМ контраста гауссовой и кольцевой формы, обусловленные сильным магнитным взаимодействием зонда с исследуемыми частицами.

3. Установлено, что экспериментально наблюдаемые распределения МСМ контраста от эллиптических наночастиц, состоящих из двух слоев Со, разделенных немагнитной прослойкой соответствуют двум устойчивым состояниям с ферромагнитной и антиферромагнитной упорядоченностью магнитных моментов в соседних слоях Со. Эксперименты по перемагничиванию таких частиц зондом МСМ показали, что воздействие поля зонда приводит к ориентационным переходам двух типов: переходам из ферромагнитной в антиферромагнитную конфигурацию за счет переориентации намагниченности верхнего слоя и переходам с изменением ориентации магнитного момента в обоих ферромагнитных слоях.

4. В круглых нанодисках, состоящих из трех слоев ферромагнетика, разделенных немагнитными прослойками, впервые экспериментально зарегистрировано спиральное распределение МСМ контраста, соответствующее неколлинеарной (геликоидальной) конфигурации магнитных моментов, обусловленной магнитостатическим взаимодействием между ферромагнитными слоями.

5. Разработана методика локального селективного перемагничивания однородно намагниченных эллиптических ферромагнитных наночастиц посредством несимметричного возмущения распределения намагниченности неоднородным полем -зонда магнитно-силового микроскопа. Экспериментально показана возможность ориентационных переходов между однородными состояниями с противоположным направлением намагниченности под действием поля МСМ зонда.

6. В эллиптических ферромагнитных наночастицах экспериментально осуществлены индуцированные зондом МСМ обратимые переходы между состояниями с однородным и вихревым распределениями намагниченности. Впервые показана возможность управления направлением завихренности эллиптического магнитного вихря в процессе

перехода из однородного состояния в вихревое, обусловленная нарушением симметрии распределения намагниченности частицы в неоднородном поле зонда.

7. Разработана методика локального перемагничивания нанодисков с перпендикулярной магнитной анизотропией посредством однократного касания диска зондом МСМ. Микромагнитным моделированием показано, что индуцированный зондом процесс перемагничивания таких нанодисков осуществляется через неоднородное вихреподобное состояние, характеризуемое более низким энергетическим барьером по сравнению с однородными модами перемагничивания во внешнем однородном магнитном поле.

8. Разработана методика расчета эффективных параметров шероховатостей, характеризующих рассеяние рентгеновского излучения, непосредственно по АСМ профилям поверхности без использования каких-либо априорных и модельных представлений о характере неровностей рельефа. Методика позволяет прогнозировать по АСМ профилям малоугловое отражение рентгеновского излучения от неплоских поверхностей, для которых проведение прямых экспериментальных измерений методом рентгеновской рефлектометрии невозможно.

9. Разработан метод изготовления подложек сложной формы посредством репликации эталонных поверхностей с помощью тонких полимерных слоев на основе анаэробных акриловых композитов. Методами АСМ показано, что разность значений среднеквадратичной шероховатости поверхности полимерных реплик и эталонных поверхностей не превышает 0,2 нм. Изготовление тестовых плоских рентгеновских зеркал и параболических коллиматоров показало, что оптические элементы, изготовленные при одних и тех же условиях на комбинированных подложках полимер-стекло и на стандартных кремниевых подложках, имеют близкие отражательные характеристики.

10. Разработана методика регистрации спектральных зависимостей локального фототока в полупроводниковых структурах с высоким пространственным разрешением с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Исследованы СТМ спектры фототока в гетероструктурах InxGai_xAs/GaAs с квантовыми ямами и квантовыми точками, расположенными на различной глубине относительно приповерхностной области пространственного заряда. Для квантовых точек In As, выращенных на поверхности образца, получены спектры фототока, содержащие особенности, обусловленные переходами носителей между подзонами размерного квантования в смачивающем слое InAs, а также между уровнями размерного квантования в квантовых точках.

Цитированная литература

1. Bimberg, D. Novel Infrared Quantum Dot Lasers: Theory and Reality / D. Bimberg, M. Grundmann, N.N. Ledentsov, M.H. Mao, Ch. Ribbat, R. Sellin, V.M. Ustinov, A.E. Zhukov, Zh.I. Alferov, J.A. Lott // Physica Status Solidi (b). - 2001. - V.224. - №3. _ p.787-796.

2. Levine, B.F. Quantum-well infrared photodetectors / B.F.Levine // Journal of Applied Physics. - 1993. - V.74. - №8. - P. R1 - R81.

3. Liu, H.C. Quantum dot infrared photodetector / H.C.Liu // Opto-Electronics Review. - 2003. - V. 11. - №1. - P. 1-5.

4. Martin, J. I. Ordered magnetic nanostructures: Fabrication and properties / J. I. Martn, J. Nogues, K. Liu, J. L. Vicent, I. K. Schuller // Journal of magnetism and magnetic materials. - 2003. - V.256. - P.449-501.

5. Kryder M. H. High-density perpendicular recording - advances, issues, and extensibility / M. H. Kryder and R. W. Gustafson // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2005. - V.287. - P. 449 - 458.

6. Zutic, I. Spintronics: fundamentals and applications /1. Zutic, J. Fabian, S. Das Sarma // Review of Modern Physics. - 2004. - V.76. - P.323-410.

7. В.Л.Миронов - "Основы сканирующей зондовой микроскопии". Москва, "Техносфера". - 2004. - 143 С.

Список работ автора по теме диссертации

А1 Битюрин, Ю.А. Сканирующий туннельный микроскоп для исследования процессов роста пленок / Ю.А.Битюрин, Д.Г.Волгунов, А.А.Гудков, И.А.Каськов, М.Г.Кузеванов, В.Л.Миронов, А.А.Петрухин // Письма в Журнал Технической Физики. - 1988. - Т. 14. - Вып. 24. - С. 2273- 2277.

А2 Болтунов, Д.Г. Применение сканирующего туннельного микроскопа в исследовании поверхности сколов графита и многослойной структуры / Д.Г.Волгунов, И.А.Дорофеев, В.Л.Миронов, Ю.Я.Платонов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 1993. - Вып. 5. - С. 43 - 49.

A3 Гапонов, С.В. Исследование фотолюминесценции и модификации гетероструктур InGaP/GaAs/InGaAs методами сканирующей ближнепольной микроскопии / С.В.Гапонов, В.Ф.Дряхлушин, В.Л.Миронов, Д.Г.Ревин // Письма в Журнал Технической Физики. -1997. - Т. 23. - № 16. - С. 20 - 25.

А4 Волгунов, Д.Г. Сканирующий комбинированный ближнепольный оптический / туннельный микроскоп / Д.Г.Волгунов, С.В.Гапонов, В.Ф.Дряхлушин, А.Ю.Климов, Р.Е.Кононов, А.Ю.Лукьянов, В.Л.Миронов, А.И.Панфилов, А.А.Петрухин, Д.Г.Ревин, В.В.Рогов // Приборы и Техника Эксперимента. - 1998. - № 2. - С. 132-137.

А5 Болтунов, Д.Г. Ближнепольный оптический микроскоп для исследования и модификации свойств поверхности / Д.Г.Волгунов, С.В.Гапонов, В.Ф.Дряхлушин, А.КХКлимов, Р.Е.Кононов, А.Ю.Лукьянов,

B.Л.Миронов, А.И.Панфилов, А.А.Петрухин, Д.Г.Ревин, В.В.Рогов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 1998. - № 2. - С. 28-31.

А6 Алешкин, В .Я. Применение сканирующего туннельного микроскопа для исследования локальной фотопроводимости квантоворазмерных полупроводниковых структур / В Л. Алешкин, А.В.Бирюков,

C.В.Гапонов, З.Ф.Красильник, В.Л.Миронов // Письма в Журнал Технической Физики. - 2000. - Т.26. - Вып. 1. - С. 3-7.

А7 Алешкин, В.Я. Локальная спектроскопия фотопроводимости гетероструктур InGaAs/GaAs с квантовыми ямами и. точками при помощи сканирующего туннельного микроскопа / В.Я.Алешкин, А.В.Бирюков, С.В.Гапонов, З.Ф.Красильник, В.Л.Миронов // Известия РАН, серия Физическая. - 2000. - Т. 64. - № 2. - С. 366 - 369.

А8 Востоков, Н.В. Определение эффективной шероховатости подложек из стекла в рентгеновском диапазоне длин волн по данным атомно-силовой микроскопии / Н.В.Востоков, С.В.Гапонов, В.Л.Миронов, А.И.Панфилов, Н.И.Полушкин, Н.Н.Салащенко, А.А.Фраерман, M.N.Haidl // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2001. - № 1. - С. 38-42.

А9 Aleshkin, V.Ya. Investigation of local photocurrent in InAs/GaAs quantum dot and quantum well heterostructures / V.Ya.Aleshkin, A.V.Biryukov, S.V.Gaponov, V.M.Danil'tsev, V.L.Mironov, A.V.Murel, V.I.Shashkin // SPIE Proceedings. - 2001. - V. 4318. - P.22-25.

A10 Pochtenny, A.E. Photoassisted scanning tunneling microscopy/spectroscopy of copper and lead phtalocyanine thin films / A.E.Pochtenny, O.M.Stukalow, V.L.Mironov, D.G.Volgunov, A.V.Buryukov // Physics of Low - Dimensional Structures. - 2001. - № 3/4. - P. 109-115.

All Fraerman, A.A. Determination of the X-ray mirror component angle dependence and effective surface roughness on the base of AFM measurements / A.A.Fraerman, S.V.Gaponov, B.A.Gribkov, V.L.Mironov, N.N.Salashchenko // Physics of Low - Dimensional Structures. - 2002. -№ 5/6. -P.79-83.

A12 Бирюков, A.B. Исследование возможности получения сверхгладких подложек методом репликации эталонных поверхностей полимерными пленками / А.В.Бирюков, Д.Г.Волгунов, С.В.Гапонов, Б.А.Грибков, С.Ю.Зуев, В.Л.Миронов, Н.Н.Салащенко, Л.А.Суслов, СА.Тресков // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2003. - № 1. - С. 109-112.

А13 Ахсахалян, А.А. Изготовление цилиндрических рентгеновских отражателей на полимерных пленках / А.А.Ахсахалян, А.Д.Ахсахалян, Д.Г.Волгунов, С.В.Гапонов, Н.А.Короткова, Л.А.Мазо, В.Л.Миронов, Н.Н.Салащенко, А.И.Харитонов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2003. - № 1. - С. 78-80.

А14 Бирюков, А.В. АСМ и РРМ исследования шероховатостей поверхности стеклянных подложек с негауссовым распределением по высотам / А.В.Бирюков, С.В.Гапонов, Б.А.Грибков, М.В.Зорина, В.Л.Миронов, Н.Н.Салащенко // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2003. - № 2. - С. 17-20.

А15 Грибков, Б.А. Сравнительные исследования шероховатости поверхностей с негауссовым распределением по высотам методами атомно-силовой микроскопии и рентгеновской рефлектометрии / Б.А.Грибков, В.Л.Миронов // Заводская лаборатория. - 2003. - Т. 69. -№ 5. - С. 29-34.

А16 Fraerman, A.A. Observation of MFM tip induced remagnetization effects in elliptical ferromagnetic nanoparticles / A.A.Fraerman, B.A.Gribkov, S.A.Gusev, V.L.Mironov, N.I.Polushkin, S.N.Vdovichev // Physics of Low -Dimensional Structures. - 2004. - № 1/2. - P. 117-122.

A17 Fraerman, A.A. Magnetic force microscopy to determine vorticity direction in elliptical Co nanoparticles / A.A.Fraerman, L.Belova, B.A.Gribkov, S.A.Gusev, A.Yu.Klimov, V.L.Mironov, D.S.Nikitushkin, G.L.Pakhomov, K.V.Rao, V.B.Shevtsov, M.A.Silaev, S.N.Vdovichev // Physics of Low -Dimensional Structures. - 2004. - № 1/2. - P. 35-40.

A18 Зорина, M.B. Моделирование малоуглового отражения рентгеновского излучения от образцов конечных размеров с учетом погрешностей настроек дифрактометра / М.В.Зорина, В.Л.Миронов, С.В.Миронов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2005. - № 2. - С. 87-91.

А19 Миронов, В.Л. Определение эффективных параметров рельефа поверхности, характеризующих рассеяние рентгеновского излучения, по данным атомно-силовой микроскопии / В.Л.Миронов, О.Г.Удалов // Известия РАН, серия физическая. - 2005. - Т.69. - № 2. - С. 269-273.

А20 Chang, J. Magnetic force microscopy (MFM) study of remagnetization effects in patterned ferromagnetic nanodots / J.Chang, A.A.Fraerman, S.H.Han, H.J.Kim, S.A.Gusev, V.L.Mironov // Journal of Magnetics. - 2005. -V. 10. -No. 2. - P. 58-62.

A21 Chang, J. Fabrication and magnetic force microscopy observation of nano scale ferromagnetic nanodot arrays / J.Chang, W.Park, A.A.Fraerman, V.L.Mironov // Metals and Materials International. - 2005. - V.ll. - No. 5. -P. 415-419.

А22 Грибков, Б.А. Исследование процессов локального перемагничивания в наночастицах Fe-Cr / Б.А. Грибков, B.JI. Миронов, Н.И. Полушкин, В.Б.Шевцов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2006. - № 5. - С. 19-21.

А23 Chang, J. Fabrication and investigation of hybrid device consisting of ferromagnetic nanodots and Ca(Mn)As / J.Chang, W.Y.Kim, S.H.Chun, M. Sapozhnikov, V.L.Mironov, B.A.Gribkov, A.A.Fraerman // Advances in Science and Technology. - 2006. - V. 52. - P.48-52.

A24 Chang, J. Magnetic state control of ferromagnetic nanodots by magnetic force microscopy probe / J.Chang, V.L.Mironov, B.A.Gribkov, A.A.Fraerman, S.A.Gusev, S.N.Vdovichev // Journal of Applied Physics. - 2006. - V.100. -P. 104304-1-7.

A25 Вдовичев, C.H. О возможности наблюдения эффектов хиральной симметрии в ферромагнитных наночастицах / С.Н.Вдовичев, Б.А.Грибков, С.А.Гусев, В.Л.Миронов, Д.С.Никитушкин, А.А.Фраерман, В .Б.Шевцов // Физика Твердого Тела. - 2006. - Т. 48. - № 10. - С. 17911794.

А26 Миронов, В.Л. Взаимодействие магнитного вихря с полем зонда магнитно-силового микроскопа / В.Л.Миронов, О.Л.Ермолаева // Поверхность, Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2007. - № 8. - С. 37-41.

А27 Chang, J. Magnetization behavior of Co nanodot array / J.Chang, B.A.Gribkov, H.J.Kim, H.Koo, S.H.Han, V.L.Mironov and A.A.Fraerman // Journal of Magnetics. - 2007. - V.12(l). - P.17-20.

A28 Mironov, V.L. MFM probe control of magnetic vortex chirality in elliptical Co nanoparticles / V.L.Mironov, B.A.Gribkov, A.A.Fraerman, S.A.Gusev, S.N.Vdovichev, I.R.Karetnikova, I.M.Nefedov, I.A.Shereshevsky // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2007. - V.312. - P.153-157.

A29 Chang, J. Magnetization reversal of ferromagnetic nanoparticles under inhomogeneous magnetic field / J.Chang, H.Yi, Н.С.К00, V.L.Mironov, B.A.Gribkov, A.A.Fraerman, S.A.Gusev, S.N.Vdovichev // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2007. - V.309. - P.:272-277.

A30 Suh, J. Magnetotransport properties of GaMnAs with ferromagnetic nanodots / J.Suh, J.Chang, E.K.Kim, M.V.Sapozhnikov, V.L.Mironov, A. A. Fraerman // Physica status solidi (a). - 2007 - V.205. - # 5. - P.1043-1046.

A31 Mironov, V.L. Magnetic force microscope contrast simulation for low-coercive ferromagnetic and superparamagnetic nanoparticles in an external magnetic field / V.L.Mironov, D.S.Nikitushkin, C.Binns, A.B.Shubin, P.A.Zhdan // IEEE Transactions on magnetics. - 2007 - V.43(ll). - P.3961-3963.

А32 Миронов, B.JI. Переходы между однородным и вихревым состояниями намагниченности ферромагнитных наночастиц, в неоднородном магнитном поле / В.Л.Миронов, Б.А.Грибков, А.А.Фраерман, И.Р.Каретникова, С.Н.Вдовичев, С.А.Гусев, И.М.Нефедов, И.А.Шерешевский // Известия РАН, серия физическая. - 2007 - Т. 71. -№ 1. - С. 53-56.

АЗЗ Mironov, V.L. Comparative x-ray reflectometry and atomic force microscopy of surfaces with non-Gaussian roughness / V.L.Mironov, O.G.Udalov, B.A.Gribkov, A.A.Fraerman // Journal of Applied Physics. - 2008. - V. 104. -P.064301 1-7.

A34 Fraerman, A.A. Magnetic force microscopy of helical states in multilayer nanomagnets / A.A.Fraerman, B.A.Gribkov, S.A.Gusev, A.Yu.Klimov, V.L.Mironov, D.S.Nikitushkin, V.V.Rogov, S.N.Vdovichev, B.Hjorvarsson, H.Zabel // Journal of Applied Physics. - 2008. - V. 103. - P.073916 1-4.

A35 Mironov, V.L. Magnetic force microscopy of low-coercivity ferromagnetic nanodiscs / V.L.Mironov, B.A.Gribkov, D.S.Nikitushkin S.A.Gusev, S.V.Gaponov, A.B.Shubin, P.A.Zhdan, C.Binns // IEEE Transactions on magnetics. - 2008. - V. 44. - No.10. - P.2296-2298.

A36 Миронов, В.Л. Влияние поля зонда магнитно-силового микроскопа на распределение намагниченности в исследуемых образцах / В.Л.Миронов, О.Л.Ермолаева, А.А.Фраерман // Известия РАН, серия физическая. -2008. - Т.72.-№ 11. - С. 1558-1561.

А37 Mironov, V.L. Interaction of a magnetic vortex with non-homogeneous magnetic field of MFM probe / V.L.Mironov, A.A.Fraerman // in Review book "Electromagnetic, Magnetostatic, and Exchange-Interaction Vortices in Confined Magnetic Structures", Editor: E.O. Kamenetskii, ISBN: 978-817895-373-1, Publisher: Research Signpost. - 2008. - P.159-175.

A38 Миронов, В.Л. Оптимизация параметров зондов магнитно-силового микроскопа для исследования массивов сверхмалых ферромагнитных наночастиц: анализ амплитуды фазового контраста / В.Л.Миронов, О.Л.Ермолаева // Нано- и микросистемная техника. - 2009. - № 6. - Р. 1216.

Авторские свидетельства

АС1 Волгунов, Д.Г. Устройство для микроперемещений объекта / Д.Г.Волгунов, А.А.Гудков, В.Л.Миронов // Авторское свидетельство на изобретение № 1537088 от 15.09.1988.

АС2 Волгунов, Д.Г. Устройство для микроперемещений объекта по трем некомпланарным осям / Д.Г.Волгунов, А.А.Гудков, В.Л.Миронов // Авторское свидетельство на изобретение№ 1635869 от 15.11.1990.

Подписано к печати 25. 06. 2009 г. Тираж 100 экз.

Отпечатано на ризографе в Институте физики микроструктур РАН, 603950, г. Нижний Новгород, ГСП - 105.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Методы сканирующей зондовой микроскопии и их применение для исследования наномасштабных свойств поверхности и тонкопленочных структур

Описание методов СЗМ и обзор литературы)

1.1. Сканирующая туннельная микроскопия

1.2. Атомно-силовая микроскопия

1.3. Магнитно-силовая микроскопия

1.4. Комплекс сканирующих зондовых микроскопов

1.5. Применение методов атомно-силовой микроскопии для исследования шероховатости поверхности

1.6. Применение методов фотоассистированной СЗМ для исследования полупроводниковых структур

1.7. Магнитно-силовая микроскопия субмикронных ферромагнитных частиц

1.8. Выводы

ГЛАВА 2. Исследование наномасштабных шероховатостей поверхности методами сканирующей зондовой микроскопии

2.1. Сравнительные исследования шероховатостей методами атомно-силовой микроскопии и рентгеновской рефлектометр ии .•.

2.1.1. Определение параметров шероховатостей поверхности на основе данных рентгеновской рефлектометрии

2.1.2. Определение параметров микрорельефа поверхности методом АСМ

2.1.3. Сопоставление диапазонов пространственных частот, регистрируемых АСМ и РРМ

2.1.4. Методика экспериментов

2.1.5. Сравнение оценок среднеквадратичной шероховатости, сделанных на основе АСМ данных и по угловым зависимостям зеркальной компоненты рассеянного излучения

2.1.6. Сравнение оценок радиуса корреляции и параметра Херста, сделанных на основе АСМ данных и по угловым зависимостям диффузной компоненты рассеянного излучения.

2.2. Исследования шероховатостей комбинированных подложек полимер-стекло, получаемых методом репликации эталонных поверхностей тонкими слоями полимерных материалов

2.3. Выводы

ГЛАВА 3. Исследование локальных свойств полупроводниковых гетероструктур GaAs/GalnAs методами зондовой микроскопии

3.1. Комбинированный сканирующий туннельный / ближнепольный оптический микроскоп

3.2. Исследование локального фототока в полупроводниковых структурах GaAs/GalnAs с квантовыми ямами и точками

3.3. Исследование локальной фотолюминесценции в гетероструктурах GaAs/GalnAs с квантовыми ямами

3.4. Выводы

ГЛАВА 4. Магнитно-силовая микроскопия ферромагнитных наночастиц

4.1. Образцы и методика эксперимента

4.2. Вихревые состояния и состояния с однородной намагниченностью в наночастицах эллиптической формы

4.3. МСМ исследования состояний намагниченности в двухслойных ферромагнитных наночастицах

4.4. Магнитно-силовая микроскопия трехслойных наночастиц

4.4.1. Геликоидальные состояния намагниченности в трехслойных наночастицах

4.4.2. Экспериментальные МСМ исследования трехслойных наночастиц

4.5. Магнитно-силовая микроскопия слабокоэрцитивных ферромагнитных наночастиц

4.5.1. Моделирование МСМ контраста слабокоэрцитивных частиц

4.5.2. Экспериментальные МСМ исследования слабокоэрцитивных наночастиц Со

4.6. Выводы

ГЛАВА 5. Исследования индуцированных магнитным полем МСМ зонда процессов перемагничивания ферромагнитных наночастиц

5.1. Влияние поля зонда магнитно-силового микроскопа на распределение намагниченности в исследуемых образцах.

5.2. Исследование индуцированных магнитным полем МСМ зонда переходов между состояниями с однородной намагниченностью в субмикронных частицах Fe-Cr.

5.3. Взаимодействие магнитного вихря с полем зонда магнитно-силового микроскопа

5.3.1. Энергия взаимодействия магнитного вихря с полем точечного зонда.

5.3.2. Компьютерное моделирование движения вихря в поле зонда.

5.4. Экспериментальные исследования индуцированных магнитным полем МСМ зонда переходов между однородным и вихревым состояниями намагниченности в эллиптических частицах Со.

5.5. Индуцированное зондом МСМ перемагничивание двухслойных ферромагнитных наночастиц

5.6. Применение МСМ методик перемагничивания ферромагнитных наночастиц для управления транспортными свойствами магниточувствительных структур

5.7. Выводы

ГЛАВА 6. Запись информации на массивах магнитных наночастиц с помощью зонда магнитно-силового микроскопа.

6.1. Оптимизация параметров зондов магнитно-силового микроскопа для исследования массивов сверхмалых ферромагнитных наночастиц

6.1.1. Зависимость МСМ контраста от геометрических параметров зондов

6.1.2. Влияние параметров зондов на пространственное разрешение магнитно-силового микроскопа

6.1.3. Структура создаваемых МСМ зондами магнитных полей

6.2. Оптимизация системы для записи информации на основе массива ферромагнитных частиц и магнитно-силового микроскопа

6.3. Индуцированное зондом МСМ перемагничивание наночастиц

CoPt с перпендикулярной анизотропией

6.3.1. Приготовление образцов и экспериментальная техника

6.3.2. Создание нанодоменов в пленке CoPt зондом МСМ

6.3.3. Перемагничивание зондом МСМ частиц CoPt диаметром 200 нм

6.3.4. Перемагничивание зондом МСМ частиц CoPt диаметром 35 нм

6.4. Выводы

Актуальность работы

Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ) - один из мощных современных методов исследования морфологии и локальных свойств поверхности твердого тела с высоким пространственным разрешением. За последние 20 лет зондовая микроскопия превратилась из экзотической методики, доступной лишь ограниченному числу исследовательских групп, в широко распространенный и успешно применяемый инструмент для исследования и модификации свойств поверхности, тонкопленочных структур и наноструктур на их основе.

Бурное развитие методов СЗМ, таких, как сканирующая туннельная микроскопия (СТМ), атомно-силовая микроскопия (АСМ), магнитно-силовая микроскопия (МСМ) и их успешное применение для исследований самых разнообразных объектов обусловлено несколькими аспектами:

- простота и высокая эффективность СЗМ методик способствовали их широкому распространению во многих областях науки и техники;

- сканирующие зондовые микроскопы позволяют проводить исследования в широком интервале температур и при различных внешних условиях: на воздухе, в вакууме, в жидких и газообразных средах, в присутствии внешних электромагнитных полей и др., обеспечивая при этом высокое (вплоть до атомарного) пространственное разрешение;

- зондовая микроскопия предоставляет возможности получения комплексной информации с одного и того же места исследуемого объекта посредством применения различных СЗМ методик;

- СЗМ обладает высокой сочетаемостью с другими методами исследования механических, оптических, электрических и магнитных свойств твердых тел;

- с развитием методов СЗМ появились уникальные возможности* локального5 активного воздействия на структуру и свойства исследуемых объектов, что обусловило развитие целого ряда новых направлений в нанотехнологии.

Вместе с тем, при разработке новых СЗМ методик и при исследовании новых объектов часто приходится сталкиваться с решением целого ряда методологических проблем. В качестве наиболее общих и важных проблем можно указать следующие:

• проблема влияния зонда на структуру и свойства исследуемых образцов, диагностика искажений СЗМ изображений, связанных с таким влиянием, и исключение приборных артефактов из СЗМ изображений;

• проблема интерпретации результатов СЗМ исследований с учетом особенностей формирования контраста в различных СЗМ методиках и для различных конкретных образцов;

• метрологические проблемы СЗМ, связанные с получением количественных характеристик свойств исследуемых объектов;

• установление взаимного соответствия между экспериментальными данными, получаемыми методами СЗМ, и другими методами диагностики свойств твердых тел;

• развитие новых методик измерений, предоставляющих более адекватную информацию об исследуемых объектах;

• разработка методов локальной селективной модификации свойств исследуемых образцов.

Все эти проблемы решались в диссертационной работе в применении к СЗМ исследованиям широкого круга твердотельных наноструктур5 с существенно различающимися свойствами.

Представленная работа посвящена развитию методов зондовой микроскопии и их применению для исследования поверхности твердого тела и локальных свойств перспективных тонкопленочных структур, таких, как полупроводниковые гетероструюуры с квантовыми ямами и точками, являющиеся основой для создания эффективных инжекционных лазеров и фотоприемников-инфракрасного диапазона длин волн, а также магнитные наноструктуры, интерес к которым обусловлен возможностью их применения в качестве дискретных сред для магнитной записи информации с высокой плотностью, для изготовления управляемых источников сильно неоднородных магнитных полей и для создания приборов наноспинтроники.

Актуальность представленной работы обусловлена, с одной стороны, важностью объектов исследований (тонкопленочные структуры и наноструктуры на основе полупроводников, сверхпроводников и ферромагнетиков интенсивно изучаются многими научными группами с помощью различных методов, что объясняется как интересом к их фундаментальным свойствам, так и перспективностью их практического применения в современной микроэлектронике), а с другой стороны, новизной и перспективностью методов, развиваемых для исследования данных структур. При этом выбор направлений развития СЗМ методик и выбор образцов для исследования были продиктованы практическими задачами, связанными с основными направлениями научной тематики Института физики микроструктур РАН.

Цели и задачи диссертационной работы

Целью диссертационной работы являлась разработка новых методик сканирующей зондовой микроскопии и их применение для исследования локальных (на нанометровых масштабах) свойств поверхности твердых тел, а также твердотельных тонкопленочных структур и наноструктур на основе полупроводников и ферромагнетиков, имеющих важное значение для приложений в микроэлектронике.

Основными задачами данной работы являлись:

1. Проведение сравнительных исследований наномасштабных шероховатостей поверхности твердого тела методами сканирующей зондовой микроскопии и рентгеновской рефлектометрии (РРМ). Разработка СЗМ методики определения эффективных параметров рельефа поверхности, характеризующих рассеяние рентгеновского излучения, для диагностики шероховатостей подложек, применяемых при изготовлении элементов оптики рентгеновского диапазона длин волн.

2. Разработка аппаратуры и СЗМ методик регистрации локального фототока в фоточувствительных полупроводниковых структурах. Проведение исследований локальных спектральных зависимостей фотопроводимости и неоднородности фотолюминесцентных свойств в полупроводниковых гетероструктурах InxGa,,xAs/GaAs с квантовыми ямами и точками.

3. Разработка СЗМ методик визуализации и модификации магнитного состояния массивов ферромагнитных наночастиц с целью создания конфигурируемых источников сильно неоднородного магнитного поля и перспективных сред для записи информации.

Научная новизна

1. Проведены сравнительные исследования микрошероховатости поверхности серии тестовых подложек с различными типами поверхностного рельефа методами атомной силовой микроскопии и рентгеновской рефлектометрии. Показано, что в случае поверхностей, имеющих негауссово распределение по высотам, наблюдается расхождение в оценках параметров среднеквадратичного отклонения* и корреляционной длины, полученных из угловых РРМ зависимостей интенсивности зеркальной и диффузной компонент рассеянного рентгеновского излучения, и из расчетов по АСМ профилям поверхности. Показано, что метод АСМ дает более адекватную, по сравнению с методом РРМ, информацию о геометрических характеристиках ансамбля шероховатостей поверхности.

2. Предложена оригинальная СТМ методика регистрации спектральных зависимостей локального фототока в полупроводниковых квантоворазмерных структурах с высоким пространственным разрешением. Исследованы СТМ спектры фототока в гетероструктурах InxGai.xAs/GaAs с квантовыми ямами и квантовыми точками, расположенными на различной глубине, относительно приповерхностной области пространственного заряда. Для квантовых точек In As, расположенных вблизи поверхности образца в области пространственного заряда, впервые получены спектры фототока, содержащие особенности,, связанные с переходами носителей между уровнями размерного квантования в смачивающем слое InAs и квантовых точках.

4. В субмикронных эллиптических ферромагнитных частицах обнаружены индуцированные зондом МСМ обратимые переходы между однородным и вихревым состояниями намагниченности. Впервые показана возможность управления направлением завихренности магнитного вихря в процессе перехода частицы из однородного в вихревое состояние.

5. Исследованы состояния намагниченности в наночастицах, состоящих из двух слоев ферромагнетика, разделенных немагнитной прослойкой. В таких объектах впервые наблюдались индуцированные зондом МСМ переходы между состояниями с ферромагнитным упорядочением (вектора магнитных моментов в соседних ферромагнитных слоях сонаправлены) и антиферромагнитным упорядочением (вектора магнитных моментов в соседних ферромагнитных слоях направлены в противоположные стороны).

6. Проведены МСМ исследования многослойных ферромагнитных наночастиц в виде круглых дисков, содержащих три слоя ферромагнетика, разделенных немагнитными прослойками. Впервые экспериментально наблюдались состояния, отвечающие неколлинеарным (геликоидальным) распределениям намагниченности в таких объектах.

7. Проведены экспериментальные МСМ исследования особенностей локального перемагничивания нанодисков CoPt с перпендикулярной магнитной анизотропией. Показано, что индуцированный зондом МСМ процесс перемагничивания таких частиц осуществляется через неоднородное вихреподобное состояние, характеризуемое более низким энергетическим барьером по сравнению с однородными модами перемагничивания во внешнем однородном магнитном поле.

Практическая значимость

1. Разработана методика определения эффективных параметров шероховатостей поверхности подложек, характеризующих рассеяние рентгеновского излучения, основанная на расчете угловых зависимостей отраженного излучения непосредственно по АСМ профилям поверхности.

2, Предложена и апробирована методика формирования комбинированных подложек полимер-стекло сложной формы с малой поверхностной шероховатостью, основанная на репликации эталонных поверхностей тонкими слоями полимерных материалов.

3. Создан сканирующий туннельный микроскоп с оптической подсветкой рабочего промежутка зонд - образец. Разработана методика регистрации спектральных зависимостей и пространственного распределения локального фототока в полупроводниковых гетероструктурах.

3. Разработана методика локального селективного перемагничивания субмикронных ферромагнитных частиц посредством возмущения распределения намагниченности неоднородным полем зонда магнитно-силового микроскопа, позволяющая реализовать конфигурируемые источники сильно неоднородного магнитного поля на основе массивов ферромагнитных наночастиц.

4. Разработана методика локального перемагничивания нанодисков CoPt с перпендикулярной магнитной анизотропией посредством однократного касания зондом МСМ. На массиве частиц диаметром 35 нм с расстоянием между частицами 120 нм продемонстрирована возможность МСМ записи информации с плотностью 40 Gbit/in2.

Представленные в диссертационной работе исследования выполнялись в рамках проектов РФФИ, программ Президиума РАН, программ ОФН РАН, Федеральных целевых научно-технических программ и ряда государственных контрактов Министерства промышленности, науки и технологий России и Федерального агентства по науке и инновациям РФ.

На основе материалов, изложенных в диссертации, подготовлен курс лекций "Основы сканирующей зондовой микроскопии", в течение ряда лет читаемый автором студентам старших курсов ННГУ им. Н.И.Лобачевского.

Личный вклад автора

Определяющий при постановке задач, разработке теоретических моделей, анализе полученных результатов и представления их в печати. Непосредственное 1

12 участие в создании экспериментальных установок и проведении экспериментальных исследований.

Разработка зондовых микроскопов [А1, А4, А5] - совместно с Д.Г.Волгу новым. Разработка методики определения эффективных параметров шероховатостей, по данным АСМ [А8, All] - совместно с А.А.Фраерманом, С.В.Гапоновым и Н.Н.Салащенко. Исследования наномасштабной репликации поверхности при помощи тонких слоев полимерных материалов [А 12, А13] -совместно с Б.А.Грибковым и Д.Г.Волгуновым. Разработка методики регистрации спектральных зависимостей локального фототока в полупроводниковых структурах с помощью СТМ [А7, А9] - совместно с В.Я.Алешкиным. Разработка методик перемагничивания ферромагнитных наночастиц зондом МСМ [А 16, А22, А24, А28] - совместно с Б.А.Грибковым. Исследования влияния зонда МСМ на намагниченность исследуемых образцов [А31, А41] - совместно с О.Л.Ермолаевой. Исследования магнитных состояний многослойных ферромагнитных наночастиц [А27, А28] - совместно с А.А.Фраерманом и Б.А.Грибковым. В совместных работах вклад равнозначный.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Разработанная методика зондовых измерений и обработки данных атомно-силовой микроскопии поверхности твердых тел позволяет рассчитывать эффективные параметры поверхностного рельефа, характеризующие рассеяние рентгеновского излучения.

2. Метод репликации сверхгладких эталонных поверхностей с помощью тонких слоев полимерных материалов позволяет изготавливать подложки с шероховатостью на уровне 0,3 нм, пригодные для создания элементов отражательной оптики рентгеновского диапазона длин волн.

3. СТМ'спектры фототока в гетероструктурах InAs/GaAs с квантовыми точками, расположенными на поверхности образца, содержат особенности, обусловленные переходами носителей между подзонами4 размерного квантования в смачивающем, слое InAs, а также между уровнями размерного квантования в квантовых точках InAs.

4. Экспериментально измеренные распределения МСМ контраста от многослойных нанодисков, состоящих из двух слоев ферромагнетика, разделенных немагнитной прослойкой, соответствуют состояниям с ферромагнитной и антиферромагнитной ориентацией магнитных моментов в соседних слоях ферромагнетика.

5. Спиральные распределения МСМ контраста от многослойных нанодисков, состоящих из трех слоев ферромагнетика с сильным магнитостатическим взаимодействием между слоями, соответствуют неколлинеарной (геликоидальной) структуре намагниченности.

6. Направление магнитного момента эллиптической однородно намагниченной ферромагнитной наночастицы может быть изменено на противоположное посредством возмущения распределения намагниченности в процессе несимметричного прохода зонда над частицей.

7. В эллиптических ферромагнитных частицах направление знака завихренности магнитного вихря может быть изменено под действием поля зонда МСМ посредством двухстадийного процесса, сопровождающегося переходом из вихревого состояния в однородное, а затем вновь в вихревое с противоположным направлением завихренности.

8. Процесс перемагничивания нанодисков CoPt с перпендикулярной магнитной анизотропией, индуцированный зондом МСМ, осуществляется через неоднородное вихреподобное состояние, характеризуемое более низким энергетическим барьером по сравнению с однородными модами перемагничивания во внешнем однородном магнитном поле.

Апробация результатов

Результаты диссертационной работы докладывались на 59 российских и международных конференциях. В их число входят:

- Всероссийские совещания "Зондовая микроскопия - 97, 99, 2000", Н.Новгород, 1997, 1999, 2000 гг.

- III и IV Российские конференции по физике полупроводников "Полупроводники'97", Москва, 1997, "Полупроводннки'99", Новосибирск, 1999.

- Всероссийские совещания "Нанофотоника - 99, 2000", Н.Новгород, 1999, 2000 гг.

- 7th and 8th International Symposium "Nanostructures: Physics and Technology", St. Petersburg, Russia, 1999, 2000.

- International Symposiums "Nanomeeting-99, 2001, 2003, 2005", Minsk, 1999, 2001, 2003,2005.

- XI, XII, XIV, XV и XVI Российские симпозиумы по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел "РЭМ-99, 2001, 2005, 2007, 2009", п. Черноголовка, 1999, 2001, 2005, 2007, 2009.

- 7th International Superconductive Electronics Conference, Clermont Resort, Berkley, CA, USA, 1999.

- International Conference "Advanced optical materials and devices", Vilnius, Lithuania, 2000.

- XVIII, XIX, XXI и XXII Российские конференции по растровой электронной микроскопии "РЭМ-2000, 2002, 2006, 2008", п. Черноголовка, 2000, 2002, 2006, 2008.

- Всероссийские совещания "Рентгеновская оптика - 2000, 2002, 2003, 2004" Н.Новгород, 2000, 2002, 2003, 2004.

- IV, V и VI Белорусские семинары по сканирующей зондовой микроскопии "БелСЗМ-2000", Гомель, 2000, "БелСЗМ-2002, 2004", Минск, 2002, 2004.

- International workshops "Scanning Probe Microscopy - 2001, 2002, 2003, 2004", N.Novgorod, 2001, 2002, 2003, 2004.

- International Conference "Interaction of radiation with solids", Minsk, 2001.

- 7-th international conference on nanometer-scale science and technology and 21-st European conference on surface science NANO-7, ECOSS-21, Malmo, Sweden, 2002.

- 38th IUVSTA Workshop and ISF Workshop "Electronic Processes and Sensing on the Nanoscale", Eilat, Israel, 2003.

- International conference "Micro- and nano electronics - 2003, 2007", Zvenigorod, 2003, 2007.

- International conference "EASTMAG-2004, 2007", Krasnoyarsk, 2004, Kazan, 2007.

- Международные симпозиумы "Нанофизика и наноэлектроника - 2005, 2006, 2007, 2008, 2009", Н.Новгород, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009.

- Moscow International Symposium on Magnetism "MISM - 2005, 2008", Moscow, 2005,2008.

- International Conference "Functional Materials" ("ICFM - 2005, 2007"), Partenit, Ukraine, 2005, 2007.

- X международная школа-семинар "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, 2006.

- X международная научная конференция "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники", Дивноморск, 2006.

- VII и VIII международные семинары "Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии", Минск, Беларусь, 2006, 2008.

- International Conference on Nanoscience and Technology ICN&T 2006, Basel, Switzerland, 2006.

- International Conference "NanoTech Insight", Luxor, Egypt, 2007.

- International Conference on Nanoscale Magnetism "ICNM-2007", Istanbul, Turkey, 2007.

- International Conference on Magnetic materials, Kolkata, India, 2007.

Публикации

Результаты работы опубликованы в оригинальных статьях в отечественных и зарубежных журналах, в авторских свидетельствах, сборниках трудов и тезисах докладов на научных конференциях. Всего по материалам диссертации опубликовано 137 работ, из них 38 журнальных статьи. Полный список публикаций автора по теме диссертационной работы приведен в конце диссертации.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 395 страниц. Диссертация содержит 217 рисунков. Список литературы включает 351 наименование.

Основные результаты работы могут быть сформулированы следующим образом:

1. Разработаны оригинальные методики селективного перемагничивания ферромагнитных наночастиц посредством перераспределения их намагниченности под действием неоднородного поля зонда магнитно-силового микроскопа. Экспериментально продемонстрированы возможности создания неоднородных состояний в массивах наночастиц посредством индуцированных зондом изменений ориентации магнитных моментов отдельных частиц, а также посредством индуцированных зондом переходов отдельных частиц в вихревые состояния, не создающие полей рассеяния. Методики позволяют реализовать конфигурируемые источники сильно неоднородного магнитного поля и системы сверхплотной записи информации на массивах ферромагнитных наночастиц.

2. Методами магнитно-силовой микроскопии и микромагнитного моделирования показано, что, в зависимости от геометрических размеров, в ферромагнитных нанодисках эллиптической формы реализуются как вихревые (в том числе многовихревые), так и однородные состояния намагниченности. Для малых слабокоэрцитивных нанодисков теоретически предсказаны и экспериментально зарегистрированы распределения МСМ контраста гауссовой и кольцевой формы, обусловленные сильным магнитным взаимодействием зонда с исследуемыми частицами.

3. Установлено, что экспериментально наблюдаемые распределения МСМ контраста от эллиптических наночастиц, состоящих из двух слоев Со, разделенных немагнитной прослойкой Si, соответствуют двум устойчивым состояниям с ферромагнитной и антиферромагнитной упорядоченностью магнитных моментов в соседних слоях Со. Эксперименты по перемагничиванию таких частиц зондом МСМ показали, что воздействие поля зонда приводит к ориентационным переходам двух типов: переходам из ферромагнитной в антиферромагнитную конфигурацию за счет переориентации намагниченности верхнего слоя и переходам с изменением ориентации магнитного момента в обоих ферромагнитных слоях.

4. В круглых нанодисках, состоящих из трех слоев ферромагнетика, разделенных немагнитными прослойками, впервые экспериментально зарегистрировано спиральное распределение МСМ контраста, соответствующее неколлинеарной (геликоидальной) конфигурации магнитных моментов, обусловленной магнитостатическим взаимодействием между ферромагнитными слоями.

5. Разработана методика локального селективного перемагничивания однородно намагниченных эллиптических ферромагнитных наночастиц посредством несимметричного возмущения распределения намагниченности неоднородным полем зонда магнитно-силового микроскопа. Экспериментально показана возможность ориентационных переходов между однородными состояниями с противоположным направлением намагниченности под действием поля МСМ зонда.

6. В эллиптических ферромагнитных наночастицах экспериментально осуществлены индуцированные зондом МСМ обратимые переходы между состояниями с однородным и вихревым распределениями намагниченности. Впервые показана возможность управления направлением завихренности эллиптического магнитного вихря в процессе перехода из однородного состояния в вихревое, обусловленная' нарушением симметрии' распределения намагниченности частицы в неоднородном поле зонда.

7. Разработана методика локального перемагничивания нанодисков с перпендикулярной магнитной анизотропией посредством однократного касания диска зондом МСМ. Микромагнитным моделированием показано, что индуцированный зондом процесс перемагничивания таких нанодисков осуществляется через неоднородное вихреподобное состояние, характеризуемое более низким* энергетическим барьером* по сравнению с однородными модами перемагничивания во внешнем однородном магнитном поле.

81 Разработана- методика расчета эффективных параметров; шероховатостей,, характеризующих рассеяние рентгеновского излучения, непосредственно по АСМ профилям поверхности без использования каких-либо априорных и модельных представлений о характере неровностей рельефа. Методика позволяет прогнозировать по АСМ' профилям малоугловое отражение рентгеновского излучения от неплоских поверхностей, для которых проведение прямых экспериментальных измерений методом рентгеновской рефлектометрии невозможно.

9. Разработан метод изготовления подложек сложной формы посредством репликации эталонных поверхностей с помощью тонких полимерных слоев на основе анаэробных акриловых композитов. Методами АСМ показано, что разность значений среднеквадратичной шероховатости поверхности полимерных реплик и эталонных поверхностей не превышает 0,2 нм. Изготовление тестовых плоских рентгеновских зеркал и параболических коллиматоров показало, что оптические элементы, изготовленные при одних и тех же условиях на комбинированных подложках полимер-стекло и на стандартных кремниевых подложках, имеют близкие отражательные характеристики.

10. Разработана методика регистрации спектральных зависимостей локального фототока в полупроводниковых структурах с высоким пространственным разрешением с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Исследованы СТМ спектры фототока в гетероструктурах InxGa1xAs/GaAs с квантовыми ямами и квантовыми точками, расположенными на различной глубине относительно приповерхностной области пространственного заряда. Для квантовых точек InAs, выращенных на поверхности образца, получены спектры фототока, содержащие особенности, обусловленные переходами носителей между подзонами размерного квантования в смачивающем слое InAs, а также между уровнями размерного квантования в квантовых точках.

В заключение выражаю искреннюю благодарность своим научным консультантам Сергею Викторовичу Гапонову, Николаю Николаевичу Салащенко и Андрею Александровичу Фраерману за постоянное внимание к исследованиям, выполненным в рамках данной диссертационной работы, и многочисленные плодотворные обсуждения на всех этапах моей работы над диссертацией.

Выражаю огромную благодарность всем моим многочисленным соавторам

B.Я.Алешкину, А.Д.Ахсахаляну, А.А.Ахсахаляну, Ю.А.Битюрину, А.В.Бирюкову,

C.Н.Вдовичеву, Д.Г.Волгунову, А.К.Воробьеву, Н.В.Востокову, С.В.Гапонову,

A.А.Гудкову, С.А.Гусеву, Б.А.Грибкову, В.М.Данильцеву, И.А.Дорофееву,

B.Ф.Дряхлушину, Ю.Н.Дроздову, О.Л.Ермолаевой, П.А.Ждану, М.В.Зориной,

C.Ю.Зуеву, И.Р.Каретниковой, И.А.Каськову, А.Ю.Климову, Е.Б.Клюенкову, Р.Е.Кононову, Н.А.Коротковой, З.Ф.Красил ьнику, М.Г.Кузеванову, А.Ю.Лукьянову, Д.В.Мастерову, Л.А.Мазо, А.В.Мурелю, И.М.Нефедову, Д.С.Никитушкину, Ю.Н.Ноздрину, А.И.Панфилову, Г.Л.Пахомову, Е.Е.Пестову,

A.А.Петрухину, Ю.Я.Платонову, Н.И.Полушкину, Д.Г.Ревину, В.В.Рогову, Н.Н.Салащенко, М.В.Сапожникову, М.А.Силаеву, Л.А.Суслову, С.А.Трескову, О.Г.Удалову, А.А.Фраерману, А.И.Харитонову, О.И.Хрыкину, В.И.Шашкину,

B.Б.Шевцову, И.А.Шерешевскому, А.Б.Шубину, и зарубежным партнерам

C.Binns, J.Chang, S.H.Chun, M.N.Haidl, S.H.Han, B.Hjorvarsson, H.J.Kim, E.K.Kim, W.Y.Kim, H.Koo, H.Yi, J.Suh, W.Park, K.V.Rao, H.Zabel, за плодотворное сотрудничество.

А также благодарю весь коллектив ИФМ РАН за доброжелательную атмосферу сотрудничества, поддерживаемую в институте и оказавшую существенную помощь при выполнении исследований в рамках данной работы.

Особую благодарность выражаю своей семье за помощь и моральную поддержку.

Заключение

1. Binnig, G. Scanning tunneling microscopy / G.Binnig, H.Rohrer // Helvetica Physica Acta. - 1982. - V.55. - № 6. - P. 726 - 735.

2. Binnig, G. Tunneling through a controllable vacuum gap / G.Binnig, H.Rohrer, Ch.Gerber, E.Weibel //Applied Physics Letters. 1982. - V.40. - P.178-180.

3. Pohl, D.W. Optical spectroscopy: image recording with resolution X/20 / D.W.Pohl, W.Denk, M.Lanz // Applied Physics Letters. 1984. - V.44. - P.651 - 653.

4. Durig, U. Near-field optical-scanning microscopy / U.Durig, D.W.Pohl, F.Rohrer // Journal of Applied Physics. 1986. - V.59 (10). -P.3318-3327.

5. Matey, J.R. Scanning capacitance microscopy / J.R.Matey, J.Blanc // Journal of Applied Physics. 1985. - V.57. - № 5. - P.1437-1444.

6. Williams, C.C. Scanning thermal profiler / C.C.Williams, H.K.Wickramasinghe // Applied Physics Letters. 1986. - V.49. - P.l587-1589.

7. Binnig, G. Atomic force microscope / G.Binnig, C.F.Quate, Ch.Gerber // Physical Review Letters. 1986. - V.56. - № 9. - P. 930 - 933.

8. Martin Y. Magnetic imaging by "force microscopy" with 1000 A resolution / Y. Martin and H. K. Wickramasinghe // Applied Physics Letters. 1987. - V.50. - № 20. -P.1455-1457.

9. Bell, L.D. Observation of interface band structure by ballistic-electron-emission microscopy / L.D.Bell, WJ.Kaiser // Physical Review Letters. 1988. - V.61. - P.2368-2371.

10. Takata, K. Tunneling acoustic microscope / K.Takata, T.Hasegawa, S.Hosaka, S.Hosoki, T.Komoda // Applied Physics Letters. 1989. - V.55. - P.1718-1720.

11. Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики. // Москва, "Наука", 1983 г.

12. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика том 3 Квантовая механика. // М.: Физматгиз, 1963.

13. Simons J.G. Generalized' formula for the electric tunnel effect between similar electrodes separated by a thin insulating film / J.G.Simons // Journal'of Applied Physics. 1963.-V.34.-P.1793.

14. Елинсон М.Н., Васильев Г.Ф. Автоэлектронная эмиссия, М. : Физ. мат. лит., 1958,270 с.

15. Tersoff, J. Theory and application for scanning tunneling microscope. / J. Tersoff and D. R. Hamann // Physical Review Letters. 1983. - V.50. - P.1998-2001.

16. Tersoff, J. Theory of the scanning tunneling microscope. / J. Tersoff and D. R. Hamann // Physical Review B. 1985. - V.31. - P.805-813.

17. Tersoff, J. Method for the calculation of scanning tunneling microscope images and spectra. / J. Tersoff// Physical Review B. 1989. - V.40. - P.l 1990-11993.

18. Пикус Т.Е. Основы теории полупроводниковых приборов. // М.: Наука, 1965, 448 с.

19. Duke С.В. "Tunneling in solids", Academic Press, New York, 1969, 353 p.

20. В.Я.Демиховский, Д.О.Филатов / Исследование электронных состояний в низкоразмерных структурах методами сканирующей зондовой микроскопии // Изд-во ННГУ, Нижний Новгород, 2007, 89 с.

21. Бараш Ю.С. "Силы Ван-дер-Ваальса", М: "Наука", 1988, 344 с.

22. Saint Jean, М. Van der Waals and capacitive forces in atomic force microscopies. / M.Saint Jean, S.Hudlet, C.Guthmann, J.Berger // Journal of Applied Physics. -1999. V.86. - P.5245-5248.

23. Meyer, G. Novel optical approach to atomic force microscopy. / Meyer G., Amer N.M. //Applied Physics Letters. 1988. - V.53. - P.1045-1047.

24. Alexander, S. An atomic-resolution atomic-force microscope implemented using an optical lever. / Alexander S., Hellemans L., Marti O., Schneir J.J., Elings V., Hansma P.K., Longmire M., Gurley J. // Journal of Applied Physics. 1989. - V.65. - P. 164.

25. Albrecht T.R., Akamine S., Carver Т.Е., Quate C.F. // Journal Vacuum Science and Technology A. 1990. - V.8. - P.3386-3396.

26. Биргер, И;А. Шорр Б.Ф:, Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. //М.: Машиностроение, Л979, 702 с.

27. Accessories Catalogue, NT-MDT Company.

28. Sarid D. "Exploring scanning probe microscopy with "Mathematica"", John Wiley & Sons, Inc., New York, 1997, 262 p.

29. Горелик Г.С. Колебания и волны, М.: Физматлит, 2008, 655 с.

30. Magonov, S.N. Phase imaging and stiffness in tapping-mode atomic force microscopy. / S.N.Magonov, V.Elings, M.-H.Whangbo // Surface Science. 1997. -V.375. -P L385-L391.

31. Cleveland, J.P. Energy dissipation in tapping-mode atomic force microscopy. / J.P.Cleveland, B.Anczykowski, A.E.Schmid, V.B.Elings // Applied Physics Letters. -1998 V.72. -P.2613-2615.

32. Tamayo, J. Relationship between phase shift and energy dissipation in tapping-mode atomic force microscopy. / J.Tamayo, R.Garcia // Applied Physics Letters. 1998. - V.73. -P.2926-2928.

33. Tamayo, J. Energy dissipation in tapping-mode atomic force microscopy with low quality factors. / J.Tamayo // Applied Physics Letters. 1999. - V.75. - P.3569-3571.

34. Интернет-сайт компании НТ-МДТ: http://www.ntmdt.ru/

35. Martin, Y. High resolution magnetic Imaging of domain in TbFe by force microscopy. / Martin Y., Rugar D.,Wickramasinghe H.K. // Applied Physics Letters. -1988.-V.52. -P.244-248:

36. Porthum, S. Magnetic force microscopy of thin film media for high density magnetic recording. / Porthum S., Abelmann L., Lodder C. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1998. - V.182. - P.238-273.

37. Folks, L. The use of MFM for investigating domain structures in modern permanent magnet materials. / Folks L., Woodward R.C. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1998. - V.190. - P.28-41.

38. Koblischka, M.R. Recent advances in magnetic force microscopy. / Koblischka M.R., Hartmann U. // Ultramicroscopy. 2003. - V.97. - P.103-112.

39. Coffey, M.W. Magnetic force microscopy of superconductors. / Coffey M.W. // International Journal of Engineering Science. 1998. - V.36. - P.1493-1509.

40. Martin, J.I. Ordered magnetic nanostructures: fabrication and properties. / Martin J.I., Nogues J., Liu K., Vicent J.L., Schuller I.K// Journal' of Magnetism and Magnetic Materials. 2003. - V.256. - P.449-501.

41. Dahlberg, E.D. Magnetic Microscopies: The New Additions. / Dahlberg E.D., Proksch R. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V.200. - P.720-728.

42. Freeman, M.R. Advances in Magnetic Microscopy. / Freeman M.R., Choi B.C. 11 Science. 2001. - V.294. - P.1484-1488.

43. Бухараев, A.A. Диагностика поверхности с помощью сканирующей силовой микроскопии. / Бухараев А.А., Овчинников Д.В., Бухараева А.А. // Заводская лаборатория. 1997. - №5. - С. 10-27.

44. Rugar, D. Magnetic Force Microscopy: General Principles and Application to Longitudinal Recording Media. / Rugar D., Mamin H.J., GuethnerP., Lambert S.E., Stern J.E., McFadyen I., Yogi T. // Journal of Applied Physics. 1990. - V.68. - P.l 1691183.

45. Griitter P., Mamin H.J., Rugar D. Magnetic Force Microscopy (MFM) in Scanning Tunneling Microscopy II. Further Applications and Related Scanning Techniques (Eds. Wiesendanger R., Guntherodt H.-J.) / Springer-Verlag. Berlin. 1993. - P. 151-207.

46. Schonenberger, C. Understanding Magnetic Force Microscopy. / Schonenberger C., Alvarado S.F. //Zeitschrift fur Physik B: Condensed Matter. 1990. - V.80. - P.373-383.

47. Wadas, A. Theoretical Approach to Magnetic Force Microscopy. / Wadas A., Griitter P. //Physical Review B. 1989. - V.39. - P. 12013-12017.

48. Gomez, R.D. Magnetic Imaging in the Presence of an External Field: Technique and applications. / Gomez R.D., Mayergoyz I.D:, Burke E.R. // Journal of Applied Physics. -1996. V.79. - P.6441-6446.

49. Bradbury, D.L. Interpretation of Low-Coercivity Tip Response in MFM Imaging. / Bradbury D.L., Folks L., Street R. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -1998. V.177-181. - P.980-981.

50. Memmert, U. Ultrahigh Vacuum Magnetic Force Microscopy: Domain Imaging on In Situ Grown Fe(100) Thin Films. / Memmert U., Leinenbach P., Losch J., Hartmann U. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1998. - V.190. - P.124-129.

51. Callaghan F. D., Turner R. J., Walmsley D. G. Cryogenic Magnetic Force Microscope // AIP Conference Proceedings 696, Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy and Related Techniques: 12-th International Conf., (2003) P.188-195.

52. Ovchinnikov D. V., Bukharaev A. A. The Computer Analysis of MFM Images of Separate Ferromagnetic Nanoparticles // AIP Conference Proceedings 696, Scanning

53. Tunneling Microscopy/Spectroscopy and Related Techniques: 12th International Conf., (2003) P.634-640.

54. Meyer E., Heinzelmann H. Scanning Force Microscopy (SFM) in Scanning Tunneling Microscopy II. Further Applications and Related Scanning Techniques (Eds. Wiesendanger R., Giintherodt H.-J.) / Springer-Verlag. Berlin. 1993. P. 99-149.

55. Schaffer, Т.Е. Magnetic force gradient mapping. / Schaffer Т.Е., Radmacher M., Proksch P. // Journal of Applied Physics. 2003. - V.94. - P. 6525-6532.

56. Wadas, A. Magnetostatic Interaction Studied by Force Microscopy in Ultrahigh Vacuum. / Wadas A., Dreyer M., Lohndorf M., Wiesendanger R. // Applied Physics A. -1997.-V.64.-P.353-355.

57. Proksch, R. High field magnetic force microscopy. / Proksch R., Runge E, Hansma P.K., Foss S., Walsh B. // Journal of Applied Physics. 1995. - V.78. - P.3303-3307.

58. Gomez, R.D. Magnetic Imaging in The Presence of External Fileds: Technique and Applications. / Gomez R.D., Burke E.R., Mayergoyz I.D. // Journal of Applied Physics. -1996.- V.79. P.6441-6446.

59. Meloa, L.V. Magnetic dynamic behavior of nanomagnets studied by Magnetic Force Microscopy with external field. / Meloa L.V., Brogueira P. // Materials Science and Engineering. 2003. - V. С 23. - P.935-938.

60. Temiryazev, A.G. Surface domains in inhomogeneous yttrium iron garnet. / Temiryazev A.G., Tikhomirova M.P., Fedorov I. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2003. V.258-259i - P.580-582.

61. Ovchinnikov, D.V. In situ MFM Investigation of Magnetization reversal in Co Patterned Microstuctures. / Ovchinnikov D.V., Bukharaev A.A., Borodin P.A., Biziaev D.A. // Physics of bow-Dimensional Structures. 2001. - N. 3/4. - P. 103-108.

62. Hobbs, P.C.D. Magnetic force microscopy with 25 nm resolution. / Hobbs P.C.D., Abraham D.W., Wickramasinghe H.K. // Applied Physics Letters.1989.-V.55.-P.2357-2359.

63. Hartmann, U. Analysis Observation of Bloch wall fine structures by magnetic force microscopy. / Hartmann U. // Physical Review B. 1989 - V.40. - N.10. - P.7421-7424.

64. Boef, A.J. Preparation of Magnetic Tips for Scanning Force Microscope. / Boef A.J. // Applied Physics Letters. 1990. - V.56. - N.20. - P.2045-2047.

65. Van Schendel, P.J.A. A method for the calibration of magnetic force microscopy tips. / Van Schendel P.J.A., Hug H.J., Stiefel В., Martin S., Guntherodt H.-J. // Journal of Applied Physics. 2000. - V.88. - N.l. - P.435-445.

66. Memmert, U. Probes for magnetic force microscopy imaging of soft magnetic-samples. / Memmert U., Miiller A. N., Hartmann U. // Measurement Science and Technology. -2000. V.ll. - P. 1342-1347.

67. Koblischka, M.R. Improvements of the lateral resolution of the MFM technique. / Koblischka M.R., Hartmann U., Sulzbach T. // Thin Solid Films. 2003. - V.428. - P. 93-97.

68. Phillips, G. N. High resolution magnetic force microscopy using focused ion beam modified tips. / Phillips G. N., Siekman MAbelmann., L., Lodder J. C. // Applied Physics Letters. 2002. - V.81. - N.5. - P.865-867.

69. Litvinov, D. Orientation-sensitive magnetic force microscopy for future probe storage applications. / Litvinov D., Sakhrat Khizroeva S. // Applied Physics Letters. -2002: V.81. - N.10. - P.'l878-1880.

70. Ruhrig, M. Magnetic force microscopy using electron-beam fabricated tips. / Ruhrig M., Porthum S., Lodder J.C. // Review of Scientific Instruments.1994. V.65. - N.10. - P.3224-3228.

71. Koblischka, M.R. Resolving magnetic nanostructures in the 10-nm range using MFM at ambient conditions. / Koblischka M.R., Hartmann U., Sulzbach T. // Material Science and Engineering. 2003. - V. C23. - P.747-751.

72. Deng, Z. Metal-coated carbon nanotube tips for magnetic force microscopy. / Deng Z., Yenilmez E., Leu J., Hoffman J.E., Straver E., Dau H., Moler K.A. // Applied Physics Letters. 2004. - V.85. - N.25. - P.6263-6265.

73. Yoshida, N. Improvement of MFM tips using Fe-alloy-capped carbon nanotubes. / Yoshida N., Arie Т., Akita S., Nakayama Y. // Physica B. 2002. - V.323. - P. 149-150.

74. Kuramochi, H. A magnetic force microscope using CoFe-coated carbon nanotube probes. / Kuramochi H., Uzumaki Т., Yasutake M., Tanaka A., Akinaga H., Yokoyama H. // Nanotechnology. 2005. - V.16. - P.24-27.

75. Winkler, A. Magnetic force microscopy sensors using iron-filled carbon nanotubes. / Winkler A., Muhl Т., Menzel S., Koshuharova-Koseva R., Hampel S., Leonard A., Buchner B. // Journal of Applied Physics. 2006. - V.99. - P.104905-1-5.

76. Arie, T. Quantitative analysis of the magnetic properties of a carbon nanotube probe in magnetic force microscopy. / Arie Т., Yoshida N., Akita S., Nakayama Y. // Journal Physics D: Applied Physics. 2001. - V.34. - P. L43-L45.

77. Arie, T. Carbon-Nanotube Probe Equipped magnetic Force Microscope. / Arie Т., Nishijima H., Akita S., Nakayama Y. // Journal Vacuum Science and Technology B. -2000. V.18. - N.l. - P.104-106.

78. Hopkins, P.F. Superparamagnetic magnetic force microscopy tips. / Hopkins P.F., Moreland J., Malhotra S.S., Liou S.H. // Journal of Applied

79. Physics. 1996. - V.79. - N.8. - P.6448-6450.

80. Vellekoop, S.J.L. On the determination of the internal magnetic structure by magnetic force microscopy. / Vellekoop S.J.L., Abelmann L., Prothun S., Lodder C. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1998. - V.190: - P.148-15L

81. Hug, H.J. Quantitative magnetic force microscopy on-perpendicularly magnetized samples Hug H.J., Stiefel В., van Schendel P. J. A., Moser A. // Journal of Applied Physics. 1998. - V.83. - N.l 1. - P. 5609-5620.

82. Vellekoop, S.J.L. Calculation of Playback Signals from MFM Images Using Trnsfer Functions. / Vellekoop SJ.L., Abelmann L., Prothun S., Lodder J.C., Miles J.J. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V. 193. - P.474-478.

83. Saito, H. Description of Magnetic Force Microscopy by Three-Dimensional Tip Green's Function for Sample Magnetic Charges. / Saito H., Chen J., Ishio S. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V.191. - P.153-161.

84. Zhu, J.-G. Magnetic Force Microscopy Image Restoration Technique for Removing Tip Dependence. / Zhu J.-G., Lin X., Shi R.C. // Journal of Applied Physics. -1998. V.83. - N.ll. - P.6223-6225.

85. Ovchinnikov, D.V. Determination of Micromagnetic Structure of Ferromagnetic Patterns on The Basis of Experimental MFM-images and Computer Simulation. / Ovchinnikov D.V., Bukharaev A.A. // Physics of Low-Dimensional Structures. -2002.-N.5/6.-P.1-6.

86. Tomlinson, S.L. Micromagnetic Model for Magnetic Force Microscopy Tips. / Tomlinson S.L., Farley A.N. // Journal of Applied Physics. -1997. V.81. -N.8. - P.5029-5031.

87. Alexeev, A. Remanent state studies of elliptical magnetic particles. / Alexeev A., Bykov V.A., Popkov A.F., Polushkin N.I., Korneev V.I. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2003. - V. 258-259. - P. 42-44.

88. Dao, N. Micromagnetics Simulation of Nanoshaped Iron Elements: Comparison with Experiment. / Dao N., Homer S.R., Whittenburg S.L. // Journal of Applied Physics. 1999. - V.86. - N.6. - P.3262-3264.

89. Овчинников, Д.В. Компьютерное моделирование МСМ изображений в рамках статической модели распределения намагниченности и диполь-дипольного взаимодействия: / Овчинников Д.В., Бухараев А.А. // Журнал Технической Физики. -2001. Т.71. - №8. - С.85-91.

90. Браун У.Ф: Микромагнетизм / М.: Наука. 1979. 160 С.

91. Hartmann U. Point dipole approximation in magnetic force microscopy. / Hartmann U. // Physics Letters A. 1989. - V.I37. - P.475^178.

92. Kebe, Th. Calibration of magnetic force microscopy tips by using nanoscale current-carrying parallel wires. / Kebe Th., Carl A. // Journal of Applied Physics. 2004. - V. 95. - N.3. - P.775-792.

93. Lohau, J. Quantitative determination of effective dipole and monopole moments of magnetic force microscopy tips. / J.Lohau, S.Kirsch, A.Carl, G.Dumpich, E.F.Wassermann // Journal of Applied Physics. 1999. - V.86. - № 6. - P.3410-3417.

94. Labrune, M. Stripe Domains in Multilayers: Micromagnetic Simulations. / Labrune M., Belliard L. // Physica Status Solidi A. 1999. - V.174. - P.483-497.

95. Ridley, P.H.W. Investigation of magnetization behavior in nanoelements using the finite element method. / Ridley P. H. W., Roberts G. W., Chantrell R. W. // Journal of Applied Physics. -2000. V.87. - N.9. - P.5523-5525.

96. Usov, N.A. Theory of giant magneto-impedance effect in amorphous wires with different types of magnetic anisotropy. / Usov N.A., Antonov A.S., Lagar'kov A.N. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1998. - V.185. - P.159-173.

97. Natali, M. In-plane reversal mechanisms in circular Co dots. / Natali M., Prejbeanu I.L., Buda L.D., Lebib A., Chen Y., Ounandjela K. // Journal of Applied Physics. 2002. - V.91. - N.10. - P.7343-7345.

98. Дряхлушин, В.Ф. Зонд сканирующего ближнепольного оптического микроскопа. / В.Ф.Дряхлушин, А.Ю.Климов, В.В.Рогов, С.А.Гусев -// Приборы и техника эксперимента. 1998. - № 21 - С.138-139.

99. Панов, В.И. Сканирующая туннельная микроскопия и спектроскопия поверхности / В.И.Панов // Успехи Физических Наук. 1988. - Т. 155. - № 1>. - С. 155 -158.

100. Эдельман, B.C. Сканирующая туннельная микроскопия / В.С.Эдельман // Приборы и техника эксперимента. 1989. - № 5. - С. 25 - 49.

101. Эдельман, B.C. Развитие сканирующей туннельной и силовой микроскопии / В.С.Эдельман // Приборы и техника эксперимента. 1991. - № 1. - С. 24 - 42.

102. Магонов, С.Н. Сканирующая силовая микроскопия полимеров и родственных материалов / С.Н.Магонов //Высокомолекулярные соединения. 1996. - Т.38. - №1. -С. 143- 182.

103. Володин, А.П. Новое в сканирующей микроскопии / А.П.Володин // Приборы и техника эксперимента. 1998. - № б. - С. 3 - 42.

104. Яминский, И.В. Сканирующая зондовая микроскопия: библиография / И.В.Яминский, В.Г.Еленский // Москва. Научный мир. - 1997. - 318 С.

105. Griffith, Joseph Е. Dimensional metrology with scanning probe microscopes / Joseph E. Griffith, David A. Grigg // Journal of Applied Physics. 1993. - V.74. -P.R83-R109.

106. Арутюнов, П. А. Параметры шероховатости по данным измерений атомно-силового микроскопа / П. А. Арутюнов, A. JI. Толстихина, В.Н.Демидов // Микроэлектроника. 1998. - Т.27. - Вып.6. - С.431-439.

107. Арутюнов, П. А. Сканирующая зондовая микроскопия (туннельная и силовая) в задачах метрологии и наноэлектроники / П. А. Арутюнов, A. JI. Толстихина // Микроэлектроника. 1997. - Т.26. - Вып.6. - С.426-439.

108. Almqvist, N. Fractal analysis of scanning probe microscopy images / N. Almqvist // Surface Science. 1996. -V. 355. - P.221-228.

109. Arnault, J. C. Roughness fractal approach of oxidized surfaces by AFM and diffuse X-ray reflectometry measurements / J.C.Arnault, A.Knoll, E.Smigiel, A.Cornet // Applied Surface Science. -2001.-V. 171.-P.189-196.

110. Spanos, L. Investigation of roughened silicon surface using fractal analysis. 1. Two-dimensional variation method / L. Spanos, E. A. Irene // Journal Vacuum Science and Technology. 1994. - V. A12. - P.2646-2652.

111. Markiewicz, Peter. Simulation of atomic force microscope tip-sample/sample-tip reconstruction / Peter Markiewicz, M. Cynthia Goh // Journal of Vacuum Science and Technology В. 1995.- V.13.-P.1115-1117.

112. Бухараев; А.А. ССМ-метрология микро- и наноструктур / А. А. Бухараев, H. В. Бердунов, Д. В. Овчинников, К. М. Салихов // Микроэлектроника. 1997. - Т.26. -Вып.З. - С.163-175.

113. Aue, J. Influence of atomic force microscope tip-sample interaction no the study of scaling behavior / J. Aue, J. Th. M. De Hosson // Applied Physics Letters. 1997. -V.71. - P.1347-1349.

114. Dongmo, Samuel. Blind restoration method of scanning tunneling and atomic force microscopy images / Samuel Dongmo, Michel Troyon, Philippe Vautrot, Etienne Delain, Noel Bonnet // Journal of Vacuum Science and Technology B. 1996. - V.14. - P.1552-1556.

115. Williams, P. M. Blind reconstruction of scanning probe image data / P. M. Williams, К. M. Shakesheff, M. C. Davies, D. E. Jackson, C. J. Roberts // Journal of Vacuum Science and Technology B. 1996. - V.14. - P.1557-1562.

116. Villarubia, J. S. Morphological estimation of tip geometry for scanned probe microscopy / J. S. Villarubia // Surface Science. 1994. - V.321. - P.287-300.

117. Villarubia, J. S. Scanned probe microscope tip characterization without calibrated tip characterizers / J. S. Villarubia // Journal of Vacuum Science and Technology B. -1996. V.14. - P. 1518-1521.

118. Markiewicz, Peter. Atomic force microscope tip deconvolution using calibration arrays / Peter Markiewicz, M. Cynthia Goh // Review of Scientific Instruments. 1995. -V.66. - P.3186-3190.

119. Parratt, L. G. Surface studies of solids by total reflection of x-rays / L. G. Parratt // Physical Review. 1954. - V. 35. - P.359-369.

120. Nevot, L. Characterisation des surfaces par reflection rasante de rayon X. Application a l'etude du polissage de quelque verres silicates / L. Nevot, P.' Croce // Revue de Physique Appliquee. 1980. - V. 15. - P. 761-779.^

121. Sinha, S: K. X-ray and neutron,scattering-from rough surfaces / S. K. Sinha, E. B. Sirota, S. Garoff, H. B. Stanley // Physical Review B. 1988. - V.38. - P.2297-2311.

122. De Boer, D. K. G. Influence of the roughness profile on the specular reflectivity of x-rays and neutrons / D. K. G. de Boer // Physical Review B. 1994. - V.49. - P.5817-5820.

123. De Boer, D. K. G. X-ray reflection and transmission by rough surfaces / D. K. G. de Boer// Physical Review B. 1995. - V.51. - P.5297-5305.

124. Rausher, M. Small angle x-ray scattering under grazing incidence: the cross section in the distorted-wave Born approximation / M. Rausher, T. Salditt, H. Spohn // Physical Review B. 1995. - V. 52. - P. 16855-16863.

125. De Boer, D. K. G. Probing interface roughness by x-ray scattering / D.K.G. de Boer // Physica B. 1996. - V. 221. - P. 18-26.

126. Tolan, M. X-ray scattering with partial coherent radiation: The exact relationship between "resolution" and "coherence" / M. Tolan, S. K. Sinha // Pliysica B. 1998. - V. 248. - P.399-404.

127. Stone, V.W. Roughness of free surface of bulk amorphous polymers as studied by x-ray surface scattering / V.W. Stone, A.M. Jonas, B. Nysten, R. Legras // Physical Review B. 1999. - V. 60. - P.5883-5894.

128. Grafsrtrom, S. Photoassisted scanning tunneling microscopy. / S. Grafsrtrom // Journal of Applied Physics. 2002. - V.91. - P. 1717-1753.

129. KronikL. Surface photovoltage phenomena: theory, experiment, and applications. / L. Kronik, Y. Shapira // Surface Science Reports. 1999. - V.37. - P. 1-206.

130. Abraham, D.L. Nanometer resolution in luminescence microscopy of III-V heterostructures. / D.L.Abraham, A.Veider, Ch.Schonenberg, H.P.Meier, D.J.Arent, S.F.Alvarado // Applied-Physics Letters. 1990. - V. 56. - №46. - P.' 1564 - 1566.

131. Berndt, R. Injection luminescence from CdS (1120) studied with scanning tunneling microscopy. / R.Berndt, J.K.Gimzewski // Physical Review B. V.45. - № 24. -P. 14095- 14099.

132. Tsuruoka, T. Light emission spectra of AlGaAs/GaAs multiquantum wells, induced by scanning tunneling microscope. / T.Tsuruoka, Y.Ohizumi, S.Ushioda, Y.Ohno, H.Ohno // Applied Physics Letters. 1998. - V.73. - № 14. - P! 1-544 - 1446:

133. Hamers, R. J. Atomically resolved carrier recombination at Si(-111)-7*7 surfaces / R. J. Hamers and K. Markert // Physical'Review Letters. 1990. - V.64. - P.1051-1054.

134. Hamers, R:J. Surface photovoltage on Si (111) (7x7) probed by optically pumped scanning tunneling microscopy. R.J.Hamers, K.Markert // Journal Vacuum Science and

135. Technology. 1990. - V.A8. - № 4. - P. 3524 - 3530.

136. Glembocki, O.J. Nanoscale photovoltaic imaging using the scanning tunneling microscope. / O.J.Glembocki, E.S.Snow, C.R.K.Marrian, S.M.Prokes, D.S.Katzer // Ultramicroscopy. 1992. - № 42. - V44. - P.764 - 770.

137. Hiesgen, R. Nanoscale photocurrent variations at metal-modified semiconductor surfaces / R. Hiesgen and D. Meissner // Journal of Physical Chemistry B. 1998. -V.102. - P.6549-6557.

138. Cahill, D.G. Scanning tunneling microscopy of photoexcited carriers at the Si(001) / D.G. Cahill, R.J. Hamers, // Journal Vacuum Science and Technology B. 1991. - V.9 - P.564-567.

139. Takahashi, T. Laser irradiation effects on tunneling properties of n-type GaAs and InAs by scanning tunneling microscopy. / T.Takahashi, M.Yoshita // Applied Physics Letters. 1996. - V.68. - № 24. - P.3479 - 3481.

140. Cahill, D.G. Surface photovoltage of Ag on Si (111) (7x7) by scanning tunneling microscopy. / D.G.Cahill, R.J.Hamers // Physical Review B. - 1991. - V.44. - №3.-P.1387-1390.

141. Akari, S. Photoassisted scanning tunneling spectroscopy: Preliminary results on tungsten diselenide / S. Akari, M.Ch. Lux-Steiner, M. Vogt, M. Stachel, K. Dransfeld // Journal Vacuum Science and Technology B. 1991. - V.9.- №2. - P.561-563.

142. Gwo, S. Cross-sectional scanning tunneling microscopy and spectroscopy of passivated III-V heterostructures. / S.Gwo, A.R.Smith, K.-J.Chao, C.K.Shih, K.Sadra, B.G.Streetman // Journal Vacuum Science and Technology. 1994. - V.A12. - №4. P.2005 -2008.

143. Chen, H. Strain variation in InGaAsP/InGaP superlattices studied by scanning probe microscopy. / H.Chen, R.M.Feenstra, R.S.Goldman, C.Silfvenius, G.Landgren // Applied Physics Letters. 1998. - V.72. - № 14. - P.1727 - 1729.

144. Yamamoto, H. Cross-sectional observation of p-n GaAs multilayers by STM underttilaser irradiation. / H.Yamamoto, T.Takahashi // Proceedings of 10 Conference onscanning tunneling microscopy STM' 99, 19-23 July 1999, Seul, Korea, P.287 - 288.

145. Unlti, M.S. Near-field optical induced current measurements on heterostructures. / M.S.Unlu, B.B.Goldberg, W.D.Herzog, D.Sun, E.Towe // Applied Physics Letters.1995. V.67. - № 13. - P. 1862 - 1864.

146. Леденцов, H.H. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры. / Н.Н.Леденцов, В.М.Устинов, В.А.Щукин, П.С.Копьев, Ж.И.Алферов, Д.Бимберг // Физика и техника полупроводников. 1998. - Т.32. - № 4. - С.385 -410.

147. Bressel-Hill, V. Island scaling in strained heteroepitaxy: InAs/GaAs (001). / V.Bressel-Hill, S.Varma, A.Lorke, B.Z.Nosho, P.M.Petroff, W.H.Weinberg // Physical Review Letters. 1995. - V.74. - № 16. - P.3209-3212.

148. Bressel-Hill, V. Characterization of InP islands on InGaP/GaAs (001): Effect of deposition temperatuie. / V.Bressel-Hill, C.M.Reaves, S.Varma, S.P.DenBaars, W.H.Weinberg // Surface Science. 1995. - V.341(l/2). - P.29 - 39.

149. Hasegawa, Y. Atomic structure of faceted planes of three-dimensional InAs islands on GaAs (001) studied by scanning tunneling microscope. / Y.Hasegawa, H.Kiyama, Q.K.Xue, T.Sakurai // Applied Physics Letters. 1998. - V.72. - №18. - P.2265 - 2267.

150. Бахтизин, Р.З. Атомные структуры на поверхности GaAs (001), выращенной методами молекулярно-лучевой эпитаксии. / Р.З.Бахтизин, Т.Сакурай, Т.Хашицуме, К.-К.Щуе, // Успехи Физических Наук. 1997. - Т. 167. -№ 11.-С.1227- 1241.

151. Markmann, M. STM-cathodoluminescence of self-assembled InGaAs quantum dots. / M.Markmann, A.Zrenner, G.Bohm, G.Abstreiter // Physica Status Solidi A -Applied Research. 1997. - V.164. - P.301-305.

152. Lindahl, J. Stark effect in individual luminescent centers observed by tunneling luminescence. / J.Lindahl, M.-E.Pistol, L.Montelius, L.Samuelson // Applied Physics Letters. 1996. - V.68. - № 1. - P.60 - 62.

153. Marzin, J.-Y. Pliotoluminescence of single InAs quantum dots obtained by self-organized growth on GaAs. / J.-Y.Marzin, J.-M.Gerard, A.Izrael, D.Barrier, G.Bastard // Physical Review Letters. 1994; - V.73. - № 5. - P.716 - 719.

154. Castrillo, P. Band filling at low optical power density in semiconductor dots. / P.Castrillo, D.Hessman, M.-E.Pistol, S.Anand, N.Carlsson, W.Seifert // Applied Physics Letters. 1995. - V.67. - № 13. - P. 1905 - 1907.

155. Chavez-Pirson, A. Near-field optical spectroscopy and imaging of single InGaAs/AlGaAs quantum dots. / A.Chavez-Pirson, J.Temmyo, H.Kamada, H.Gotoh, H.Ando // Applied Physics Letters. 1998. - V.72. - № 26. - P.3494- 3496.

156. Chappert, С. Planar patterned magnetic media obtained by ion irradiation / C. Chappert, H. Bernas, J. Ferre, V. Kottler, J.-P. Jamet, Y. Chen, E. Cambril, T. Devolder, F. Rousseaux, V. Mathet, and H. Launois // Science. 1998. - V.280. - P.1919 - 1922.

157. Albrecht, M. Writing of high-density patterned perpendicular media with a conventional longitudinal recording head / M. Albrecht, A. Moser, С. T. Rettner, S. Anders, T. Thomson, and B. D. Terris // Applied Physics Letters. 2002. - V.80. -P.3409-3411.

158. KryderM. H. High-density perpendicular recording—advances, issues, and extensibility / M. H. Kryder and R. W. Gustafson // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2005. - V.287. - P. 449 - 458.

159. Richter, H. J. / H. J. Richter, A. Y. Dobin, O. Heinonen, K. Z. Gao, R. J. M. v.d. Veerdonk, R. T. Lynch, J. Xue, D. Weller, P. Asselin, M. F. Erden, and R. M. Brockie // IEEE Transactions of Magnetics. 2006. - V.42. - P. 2255.

160. Moser, A. Off-track margin in bit patterned media / A. Moser, O. Hellwig, D. Kercher, and E. Dobisz // Applied Physics Letters. 2007. - V.91. - P. 162502.

161. Albrecht, M. Recording performance of high-density patterned perpendicular magnetic media / M. Albrecht, С. T. Rettner, A. Moser, M. E. Best, and B. D. Terris // Applied Physics Letters. 2002. - V.81, - P. 2875.

162. Mitsuzuka, K. Magnetic properties of Co-Pt/Co hard/soft stacked dot arrays / K. Mitsuzuka, T. Shimatsu, H. Muraoka, H. Aoi, N. Kikuchi, O. Kitakami // Journal of Applied Physics. 2008. - V. 103. - P. 07C504 1-3.

163. Kodama, R. H. Magnetic nanoparticles / R. H. Kodama // Journal of magnetism and magnetic materials. 1999. - V.200. - P.359-372.

164. Martin, J. I. Ordered magnetic nanostructures: Fabrication and properties / J. I. Martn, J. Nogues, K. Liu, J. L. Vicent, I. K. Schuller // Journal of magnetism and magnetic materials. -2003. -V.256. -P.449-501.

165. Sun, Shouheng. Monodisperse FePt' nanoparticles and ferromagnetic FePt nanocrystal superlattices / Shouheng Sun; С. B! Murray, Dieter Weller, Liesl Folks, Andreas Moser// Science. 2000. - V.287. - РЛ989-1992.

166. Albrecht, V. Thermal stability and recording properties of sub-100 nm patterned CoCrPt perpendicular media / M. Albrecht, S. Anders, T. Thomson, С. T. Rettner, M. E.

167. Best, A. Moser, and B. D. Terris // Journal of Applied Physics. 2002. - V.91. - P.6845-6847.

168. Zutic, I. Spintronics: fundamentals and applications / I. Zutic, J. Fabian, S. Das Sarma // Review of Modern Physics. 2004. - V.76. - P.323-410.

169. Cowburn, R. P. Room temperature magnetic quantum cellular automata / R. P. Cowburn and M. E. Welland // Science. 2000. - V.287 P.1466 - .

170. B. Parish M. C. Physical constraints on magnetic quantum cellular automata / M. С. B. Parish and M. Forshawa // Applied Physics Letters. 2003. - V.83. - P.2046 .

171. A. Imre, G. Csaba, L. Ji, A. Orlov, G. H. Bernstein, W. Porodl Majority logic gate for magnetic quantum-dot cellular automata // Science. - 2006. - V.311. - P. 205.

172. Prejbeanu, I. L. In-plane reversal mechanisms in circular Co dots / I. L. Prejbeanu, M. Natali, L. D. Buda, U. Ebels, A. Lebib, Y. Chen, K. Ounadjela // Journal of Applied Physics. -2002.- V.91. P.7343-7345.

173. Farhoud, M. The effect of aspect ratio on the magnetic anisotropy of particle arrays / M. Farhoud, Henry I. Smith, M. Hwang, C. A. Ross // Journal of Applied Physics.2000.-V.87.-P.5120-5122.

174. Cowburn, R. P. Single-Domain Circular Nanomagnets / R. P. Cowburn, D. K. Koltsov, A. O. Adeyeye, M. E. Welland, D. M'. Tricker // Physical Review Letters. -1999.-V.83.-P.1042-1045.

175. Metlov, K.L. Map of metastable states for thin circular magnetic nanocylinders / K.L.Metlov, Y. Lee 11 Applied Physics Letters. 2008. - V.92. - P. 112506 -1-3.

176. Ovchinnikov, D. V. The computer analysis of MFM images of separate ferromagnetic nanoparticles / D. V. Ovchinnikov, A. A. Bukharaev // AIP Conference Proceedings. 2003. - V.696. - P.634-641.

177. Pulwey, R. Transition of magnetocrystalline anisotropy and domain structure in epitaxial Fe(001) nanomagnets / R. Pulwey, M. Zolfl, G. Bayreuther, D. Weiss // Journal of Applied Physics. 2003. - V.93. - P.7432-7434.

178. Fidler, J. Micromagnetic simulation of the magnetic switching behavior of mesoscopic and nanoscopic structures / J. Fidler, T. Schrefl, V. D. Tsiantos, W. Scholz, D. Suess // Computational material science. 2002. - V.24. - P.163-174.

179. Kin Ha, Jonathan. Micromagnetic study of magnetic configurations in submicron permalloy disks / Jonathan Kin Ha, Riccardo Hertel, J. Kirschner // Physical Review B. -2003. V.67. P. 224432-1 - 224432-9.

180. Natali, M. Correlated magnetic vortex chains in mesoscopic cobalt dot arrays / M. Natali, I. L. Prejbeanu, A. Lebib, L. D. Buda, K. Ounadjela, Y. Chen // Physical Review Letters. 2002.-V.88.-P. 157203-1 - 157203-4.

181. Raabe, J. Magnetization pattern of ferromagnetic nanodisks / J. Raabe, R. Pulwey, R. Sattler, T. Schweinbock, J. Zweck, D. Weiss // Journal of Applied Physics. 2000. V.88. - P.4437-4439.

182. Усов, H. А. Вихревое распределение намагниченности в тонком ферромагнитном цилиндре / Н. А. Усов, С. Е. Песчаный // Физика металлов и металловедение. 1994. - Т.78. - №6. - С. 13 - 24.

183. Usov, N. A. Magnetization curling in a fine cylindrical particle / N. A. Usov, S. E. Peschany // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1993. - V.l 18. - P. L290 - L294.

184. Guslienko, K. Yu. Evolution and stability of a magnetic vortex in a small, cylindrical ferromagnetic particle under applied field1/ K. Yu.Guslienko, K.L.Metlov // Physical Review B. -2001. V.63. - P. 100403 - 1- 4.

185. Wei, Z.-H. Evolution of vortex states under external magnetic field / Wei Z.-H., Cang C.-R., Usov N.A., Lai M.-F., Wu J.C. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2002. - V.239. - P. 1-4.

186. Okuno, T. MFM study of magnetic vortex cores in circular permalloy dots: behavior in external field / T. Okuno, K. Shigeto, Т. Ono, K. Mibu, T. Shinjo // Journal of magnetism and magnetic materials. 2002. - V.240. - P. 1-6.

187. Shima, H. Pinning of magnetic vortices in microfabricated permalloy dot arrays / H. Shima, V. Novosad, Y. Otani, K. Fukamichi, N. Kikuchi, O. Kitakamai, Y. Shimada // Journal of Applied Physics. 2002. - V.92. - P.1473-1476.

188. Pokhil, Taras. Spin vortex states and hysteretic properties of submicron size NiFe elements / Taras Pokhil, Dian Song, Janusz Nowak // Journal of Applied Physics. 2000. - V.87. - P.6319-6321.

189. Alexeev, A. Remanent state studies of elliptical magnetic particles / A. Alexeev, V.A. Bykov, A.F. Popkov, N.I. Polushkin, V.I. Korneev / Journal of magnetism and magnetic materials. 2003. - V.258-259. - P.42-44.

190. Zhu, Xiaobin. Magnetic force microscopy study of electron-beam-patterned soft permalloy particles: Technique and magnetization behavior / Xiaobin Zhu, P. Griitter, V. Metlushko, B. Ilic // Physical Review B. 2002. V.66. - P. 024423-1 - 024423-7.

191. Алексеев, A. M. Наблюдение остаточных состояний малых магнитных частиц: микромагнитное моделирование и эксперимент / А. М. Алексеев, В. А. Быков, А. Ф. Попков, Н. И. Полушкин, В. И. Корнеев // Письма в ЖЭТФ. 2003. -Т.75. - Вып.6.-С.318-322.

192. Fernandez, A. Magnetic domain structure and magnetization reversal'in submicron-scale Co dots / A. Fernandez, M.R. Gibbons, M.A. Wall, C.J. Ceqan // Journal of magnetism and magnetic materials. 1998. - V.190. - P.71-80.

193. Fernandez, A. Nucleation and annihilation of magnetic vortices in submicron-scale Co dots / A. Fernandez, C. J. Ceijan // Journal of Applied Physics. 2000. - V.87. -P.1395-1401.

194. Fraerman, A. A. Magnetic Force Microscopy to-determine vorticity direction in elliptical Co nanoparticles / A. A. Fraerman, L. Belova, B. A. Gribkov, S. A. Gusev, A. Yu. Klimov, V. L. Mironov, D. S. Nikitushkin, G. L. Pakhomov, К. V. Rao, V. B.

195. Shevtsov, M. A. Silaev, S. N. Vdovichev // Physics of Low Dimensional Structures. -2004.- V.l/2. - P.35-40.

196. Lebib, A. Size and thickness dependencies of magnetization reversal in Co dot arrays / A. Lebib, S. P. Li, M. Natali, Y. Chen // Journal of Applied Physics. 2001. -V.89. - P.3892-3896.

197. Hehn, Michel. Nanoscale Magnetic Domains in Mesoscopic Magnets / Michel Hehn, Kamel Ounadjela, Jean-Pierre Bucher, Frangoise Rousseaux, Dominique Decanini, BernardBartenlian, Claude Chappert// Science. 1996. - V.272. - P.1782-1785.

198. Koo, H. Slow magnetization dynamics of small permalloy islands / H. Koo, Т. V. Luu, R. D. Gomez, V. V. Metlushko // Journal of Applied Physics. 2000. - V.87. -P.5114-5116.

199. Garcia, J. M. MFM imaging of patterned permalloy elements under an external applied field / J.M. Garcia, A. Thiaville, J. Miltat, K.J. Kirk, J.N. Chapman // Journal of magnetism and magnetic materials. 2002. - V.242-245. - P. 1267-1269.

200. Ovchinnikov, D. V. In situ MFM investigation of magnetization reversal in Co patterned microstructures / D. V. Ovchinnikov, A. A. Bukharaev, P. A Borodin, D. A. Biziaev // Physics of Low Dimensional Structures. - 2001. - V.3/4: - P. 103-106.

201. Temiryazev, A. G. Domains in micron-sized permalloy elements / A. G. Temiryazev, V. I. Borisov, A. I. Krikunov, M. P. Tikhomirova // SPM-2003 Proceedings (Nizhni Novgorod, March 2-5). 2003. - P. 158.

202. Koblischka, M. R. Resolving magnetic nanostructures in the 10-nm range using MFM at ambient conditions / M. R. Koblischka, U. Hartmann, T. Sulzbach // Materials Science and Engineering: C. 2003. - V.23. - P.747-751.

203. Koblischka, M. R. Improvements of the lateral resolution of the MFM technique / M. R. Koblischka, U. Hartmann; T. Sulzbach // Thin Solid Films. 2003. - V.428. -P.93-97.

204. Temiryazev, A. G. MFM study of soft magnetic samples / A. G. Temiryazev // SPM-2003 Proceedings (Nizhni.Novgorod, March 2-5). 2003. - P. 161.

205. Tomlinson, S. L. Modeling the perturbative effect of MFM tips on soft magnetic thin films / S. L. Tomlinson, E.W. Hill // Journal of magnetism and magnetic materials. -1996. V.161. - P.385-396.

206. Zhu, Xiaobin. Systematic study of magnetic tip induced magnetization reversal of e-beam patterned permalloy particles / Xiaobin Zhu, P. Griitter, V. Metlushko, B. Ilic // Journal of Applied Physics. 2002. - V.91. - P.7340-7342.

207. Kleiber, M. Magnetization switching of submicrometer Co dots induced by a magnetic force microscope tip / M. Kleiber, F. Kiimmerlen, M. Lohndorf, A. Wadas, D. Weiss, R. Wiesendanger // Physical Review B. 1998. - V.58. - P.5563-5567.

208. Garcia-Martin, J. M. Imaging magnetic vortices by magnetic force microscopy: experiments and modeling / J. M. Garcia-Martin, A. Thiaville, J. Miltat, T. Okuno, L. Vila, L. Piraux // Journal of Physics D: Applied Physics. 2004. - V.37. - P. 965 - 972.

209. Schneider, M. Magnetic switching of single vortex permalloy elements / M. Schneider, H. Hoffmann, J. Zweck // Applied Physics Letters. 2001. - V.79. - P.3113-3115.

210. Daughton, J. M. GMR applications / JI M. Daughton // Journal of magnetism and magnetic materials. 1999. - V.192. - P.334-342.

211. Denny Duan-Lee Tang, Shiuh Chao // Applied Physics Letters. 2001. - V.88. -P.l 12501-1 - 112501-3.

212. Tezuka, N. Magnetization reversal and domain structure of antiferromagnetically coupled submicron elements / N. Tezuka, N. Koike, K. Inomata, S. Sugimoto // Journal of Applied Physics. 2003. - V.93. - P.7441-7443.

213. Girgis, E. Characterization of the magnetization vortex state in magnetic tunnel junctions patterned into nanometer-scale arrays / E. Girgis, S. P. Pogossian, M. Gbordzoe // Journal of Applied Physics. 2006. - V.99. - P.014307-1 - 014307-5.

214. Buchanan, K. S. Magnetic remanent states and magnetization reversal in patterned trilayer nanodots / K. S. Buchanan, K. Yu. Guslienko, A. Doran, A. Scholl, S. D. Bader, V. Novosad // Physical Review B. 2005. - V.72. - P. 134415-1 - 134415-8.

215. Cheng, J. Y. Magnetic nanostructures from block copolymer lithography: Hysteresis, thermal stability, and magnetoresistance / J. Y. Cheng, W. Jung, C. A. Ross // Physical Review B. 2004. - V.72 - P.064417-1 - 064417-9.

216. Russek, S. E. Switching characteristics of spin valve devices designed for MRAM applications / S. E. Russek, J.O. Oti, Y.K. Kim // Journal of magnetism and magnetic materials. 1999: - V.198-199. - P.6-8.

217. Castano, F. J. Switching field trends in pseudo spin valve nanoe 1 ement arrays / F. J1. Castano, Y. Hao, C. A. Ross, B. Vogeli, Henry I. Smith, S. Haratani // Journal of Applied Physics. 2002. - V.91. - P.7317-7319.

218. Castano, F. J. Magnetization reversal in sub-100 nm pseudo-spin-valve element arrays / F. J. Castano, Y. Hao, C. A. Ross, B. Vogeli, Henry I. Smith, S. Haratani // Applied Physics Letters. 2001. - V.79. - P.l504-1506.

219. Zhu, Xiaobin. Magnetization switching in 70-nm-wide pseudo-spin-valve nanoelements / Xiaobin Zhu, P. Griitter, Y. Hao, F. J. Castano, S. Haratani^ C. A. Ross, B. Vogeli, H. I. Smith // Journal of Applied Physics. 2003. - V.93. - P.l 132-1136.л

220. Nozaki, Y. Sub-micron scale relief structures of GMR materials fabricated by half-milling control / Y. Nozaki, T. Misumi, K. Matsuyama // Journal of magnetism and magnetic materials. 2002. - V.239. - P.237-239.

221. Matsuyama, K. Magnetoresistive measurement of switching behavior in nano-stractured magnetic dos arrays / K. Matsuyama, Y. Nozaki, T. Misumi // Journal of magnetism and magnetic materials. 2002. - V.240. - P.l 1-13.

222. Tatara, Gen. Permanent current from noncommutative spin algebra / Gen Tatara, Hiroshi Kohno // Physical Review B. 2003. - V.67 - P.l 13316-1 - 113316-3.

223. Виноградов, A.B. О многослойных зеркалах для рентгеновского и далекого ультрафиолетового излучения. / А.В. Виноградов, Б.Я. Зельдович // Оптика и Спектроскопия. 1977. - Т.42. - С.709-714.

224. Vinogradov, A.V. X-ray and far UV multilayer mirrors: Principles and possibilities. / Vinogradov A.V., Zeldovich B.Y. // Applied Optics. 1977. - V.16. - P.S9-93.

225. Андреев, A.B. Рентгеновская оптика поверхности.A.B. Андреев / Успехи Физических Наук. 1985. - Т.145. - С.113-136.

226. Гапонов, С. В. Рассеяние мягкого рентгеновского излучения и холодных нейтронов на многослойных структурах с шероховатыми границами. / С.В. Гапонов, В.М. Генкин, Н.Н. Салащенко, А.А. Фраерман // Журнал Технической Физики. 1986. - Т.56. - С.708-714.

227. Fraerman, А.А. The effect of the interfacial roughness on the reflection properties of multilayer X-ray mirrors. / Fraerman A.A., Gaponov S.V., Genkin V.M., Salaschenko N.N. // Nuclear Instruments and Methods A. 1987. - V.261. - P.91-98.

228. Stearns, D.G. The scattering of x-rays from nonideal multilayer structures D. G. Stearns 7/ Journal of Applied Physics. 1989:-V.65. - P.491.

229. Pynn, R. Neutron scattering by rough surfaces at grazing incidence. / R. Pynn // Physical Review B. 1992. - V.45. - P.602.

230. Rasigni, M. Surface plasmon and autocorrelation function for rough surfaces of silver deposits. / M. Rasigni, G. Rasigni, J. P. Palmari A. Llebaria // Physical Review B. -1981.-V.23. -P.527-531.

231. Collier, D. Superpolishing Deep-UV Optics / D. Collier, and R. Schuster // Photonics Spectra. 2005. - V.39(2). - P.68-73.

232. Sasian, J. M. Rock and roll polishing: a process for optical surface polishing / J. M. Sasian, Michael B. North-Morris, Geoffrey L. Wruck, Gregory A. Williby, and John E. Greivenkamp // Optical Engineering 1999. - V.38. - No. 12. - P.2089-2092.

233. Hed, P. P. Optical glass fabrication technology. 2: Relationship between surface roughness and subsurface damage / P. P. Hed, and D. F. Edwards // Applied Optics. -1987. V.26. - P.4677-4681.

234. Gale, M. T. Replication techniques for diffractive optical elements / M. T. Gale // Microelectronic Engineering. 1997. - V.34. - P.321-339.

235. Krauss, Peter R. Nano-compact disks with 400 Gbit/in2 storage density fabricated using nanoimprint lithography and read with proximal probe / Peter R. Krauss, Stephen Y. Chou // Applied Physics Letters. 1997. - V.71. - P.3174 - 3176.

236. Schifta, H. Nanoreplication in polymers using hot embossing and injection molding / H. Schifta, C. Davida, M1. Gabrielb, J. Gobrechta, L. J. Heydermana, W. Kaiserc, S. Koppeld, L. Scandellaa // Microelectronic Engineering. 2000. - V.53. -P.171-174.

237. Levine, B.F. Quantum-well infrared photodetectors / B.F.Levine // Journal of Applied Physics. 1993. - V.74. - №8. - P. R1 - R81.

238. Liu, H.C. Quantum dot infrared photodetectors / H.C. Liu, M. Gao, J. McCafirey, Z.R. Wasilewski, S. Fafard // Applied Physics Letters. 2001. - V.78. - P.79 - 81.

239. Liu, H.C. Quantum well infrared photodetector physics and novel devices / H.C. Liu // in Semiconductors and Semimetals, 2000. V.62. - P. 126-196. - (edited by H. C. Liu and F. Capasso, Academic Press, San Diego, 2000).

240. Liu, H.C. Quantum dot infrared photodetector / H.C.Liu // Opto-Electronics Review. 2003. - V.l 1. - №1. - РЛ-5.

241. Leitch, A.W. The characterization of GaAs and AlGaAs by photoluminescence / Leitch, A.W., Ehlers H.L. // Infrared Physics. 1988. - V.28. - № 6. - P. 433-440.

242. Buratto,. S.K. Near-field photoconductivity: Application to- carrier transport in InGaAsP / S.K.Buratto, J.W.P.Hsu, E.Betzig, J:K.Trautman, R.B.Bylsma, C.C.Bahr, M.J.Cardillo // Applied Physics Letters. 1994. - V. 65. - №. 21. - P. 2654 - 2656.

243. Hams, T.D. Near-field optical spectroscopy of single quantum wires / T.D.Harris, D.Gershoni, R.D.Grober, L.Pfeiffer, K.West, N.Chand // Applied Physics Letters. 1996. - V.68.-№7.-P.988-990.

244. Grundmann, M. InAs/GaAs pyramidal quantum dots: Strain distribution, optical phonons, and electronic structure / M.Grundmann, O.Stier, D.Bimberg // Physical Review B. 1995.-V.52.-№ 16.-P. 11969-11981.

245. Stier, 0. Electronic and optic properties of strained quantum dots modeled by 8-band kp theory / O.Stier, M.Grundmann, D.Bimberg // Physical Review B. 1999. -V.59.-№ 8. -P. 11969-11981.

246. Kim, J. Comparison of the electronic structure of InAs/GaAs pyramidal quantum dots with different facet orientations / J.Kim, L.Wang, A.Zunger // Physical Review B. -1998. V. 57. - № 16. - P. R9408 - R9411.

247. A.M.Ансельм Введение в теорию полупроводников. // М.: Наука, 1978.

248. Daughton, J. М. GMR applications / J. М. Daughton // Journal of magnetism and magnetic materials. 1999. - V.192. - P.334-342.

249. Cowburn, R. P. Room temperature magnetic quantum cellular automata / R. P. Cowburn and M. E. Welland // Science. 2000. - V.287. - P.1466 - 1468.

250. Parish, M. С. B. Physical constraints on magnetic quantum cellular automata / M. С. B. Parish and M. Forshawa // Applied Physics Letters. 2003. - V.83.1. P.2046 2048.

251. Imre, A. Majority logic gate for magnetic quantum-dot cellular automata // A. Imre, G. Csaba, L. Ji, A. Orlov, G. H. Bernstein, W. Porod // Science. 2006. - V. 311. - P. 205 - 208.

252. Tatara, G. Permanent current from noncommutative spin algebra / G.Tatara, H. Kohno // Physical Review B. 2003. - V.67. - P.l 13316 (1 - 3).

253. Aharonov, Ya. Origin of the geometric forces accompanying Berry's geometric potentials / Ya. Aharonov, A. Stern // PhysicahReview Letters. 1992. - V.69. - P.3593-3597.

254. Фраерман, А.А. Особенности распространения нейтронов в среде с геликоидальной магнитной структурой / А.А. Фраерман, О.Г. Удалов // Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики. 2007. - Т.131. - С. 71-76.

255. Фраерман, А.А. Фотогальванический эффект в ферромагнетиках с некомпланарным распределением намагниченности / А.А. Фраерман, О.Г. Удалов // Письма в Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики. 2007. -Т.87.-С. 187-191.

256. Fraerman, А.А. Diode effect in the medium with a helical magnetic structure / A.A. Fraerman, O.G. Udalov // Physical Review B. 2008 - Vol. 77. - P. 094401094404.

257. The Object Oriented MicroMagnetic Framework (OOMMF) project at ITL/NIST http://math.nist.gov/oommf/

258. Castano, F. J. Magnetic force microscopy and x-ray scattering study of 70x550 nm2 pseudo-spin-valve nanomagnets / F. J. Castano, Y. Hao, S. Haratani, C. A. Ross, B.

259. Vogeli, Henry I. Smith, C. Sanchez-Hanke, C.-C. Kao, X. Zhu, P. Griitter I I Journal of Applied Physics. 2003. - V.93. - P.7927-7929.

260. Binasch, G. Enhanced magnetoresistance in layered magnetic structures with antiferromagnetic interlayer exchange / G. Binasch, P. Grunberg, F. Saurenbach, and W. Zinn // Physical Review B. 1989. - V.39. - P.4828 - 4830.

261. Julliere M., Tunneling between ferromagnetic films / M. Julliere // Physics Letters. 1975. - V.54A. - P.225 - 226.

262. Moodera, J. S. Large magnetoresistance at room temperature in ferromagnetic thin film tunnel junctions / J. S. Moodera, L. R. Kinder, Т. M. Wong, and R. Meservey // Physical Review Letters. 1995. - V.74. - P. 3273 -3276.

263. Tsoi, M. Excitation of a magnetic multilayer by an electric current / M. Tsoi, A. G. M. Jansen, J. Bass, W.-C. Chiang, M. Seek, V. Tsoi, and P. Wyder // Physical Review Letters. 1998. - V.80: - P. 4281 -4284.

264. A. Hubert and R. Schafer, Magnetic Domains Springer, Berlin. - 1998.

265. Fullerton, E. E. Hard/soft magnetic heterostructures: model exchange-spring magnets / E. E. Fullerton, J. S. Jiang and S. D. Bader// Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. - V.200. - P. 392-404.

266. Koehler, W. C. Magnetic Structures of Holmium. I. The Virgin'State / W. C. Koehler, J. W. Cable, M. K. Wilkinson, and E. O. Wollan // Physical Review. 1966. -V.15L - P. 414 - 424.

267. S. J. Jensen and A. R. Mackintosh, Rare Earth Magnetism: Structures and Excitations Oxford University Press, Oxford. -1991.

268. Rasa, M: Scanning probe microscopy on magnetic colloidal particles / M. Rasa, A.P. Philipse // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2002. - V.252. - P. 101103.

269. Rasa; M. Atomic force microscopy and magnetic force microscopy study of model colloids / M. Rasa, B.W. Kuipers, A.P. Philipse // Journal of Colloid Interface Science. -2002.-V.250.-P. 303-315.

270. Koch, A. Magnetic versus structural properties of Co nanocluster thin films: A magnetic force microscopy study / A. Koch, R. H. te Velde , G. Palasantzas, J.Th.M.De Hosson // Applied Physics Letters. 2004. - V.84. - P. 556-558.

271. Koch, A. Magnetic force microscopy on cobalt nanocluster films / A.Koch, R.H. te Velde, G.Palasantzas, J.Th.M.De Hosson // Applied Surface Science. 2004. - V.226. -P. 185-190.

272. Goldstein, J. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis / J. Goldstein, D. Newbury, P. Echlin, D. Joy, C. Fiori, E. Lifshin, Plenum Press, New York, 1981; Mir, Moscow, 1984.

273. Gusev, S. А. Сбо Fulleride as a resist for nanolithograthy / S. A. Gusev, E. B. Kluenkov, L. A. Mazo et. al. // Abstract of IWFAC-97 (St. Peterburg). 1997. - P.296.

274. Pokhil, T. Spin vortex states and hysteretic properties of submicron size NiFe elements / T.Pokhil, D.Song, J. Nowak // Journal of Applied Physics. 2000. - V.87(9). -P. 6319-6321.

275. Demand, M. Magnetic domain structures in arrays of submicron Co dots studied, with magnetic force microscopy / M.Demand, M. Hehn, K. Ounadjela, R.L. Stamps // Journal of Applied Physics. 2000. - V.87(9). - P.5111-5113.

276. VanWaeyenberge, B. Magnetic vortex core reversal by excitation with short bursts of an alternating field / B.VanWaeyenberge, A. Puzic, H.Stoll et al. // Nature. 2006. -V.444.-P.461-464.

277. Звездин, А. К. Магнитооптика,тонких пленок / А. К. Звездин, В. А. Котов // Москва, Наука. 1988.

278. Cowburn, R.P. Single-Domain Circular Nanomagnets / Cowburn R.P., Koltsov D.K., Adeyeye A.O., Weland M.E., Tricker D.M. // Physical Review Letters. 1999. - V. 83.-P. 1042-1045.

279. Okuno, T. MFM study of magnetic vortex cores in circular permalloy dots: behavior in external field / Okuno Т., Shigeto К., Ono Т., Mibu K., Shinjo T. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2002. - V. 240. - P. 1-6.

280. Transition from single-domain to vortex state in soft magnetic cylindrical nanodots / Schols W., Guslenko K.Yu., Novosad V., Suess D., Schrefl Т., Chantrell R.W., Fidler J. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2003. - V. 226. - P. 155-165.

281. Lai, M-F. Nonuniform magnetization reversala in elliptical permalloy dots / Mei-Feng Lai, Wei Z.-H., Cang C.-R., Usov N.A., Wu J.C., Lai J.-Y. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2004. - V. 282. - P. 135-138.

282. Kin Ha, Jonathan. Micromagnetic study of magnetic configurations in submicron permalloy disks / Jonathan Kin Ha, Riccardo Hertel, J. Kirschner // Physical Review B. -2003. V.67.-P. 224432-1-9.

283. Вдовичев, С. H. Торцевые джозефсоновские переходы с прослойкой из нитрида кремния / С. Н. Вдовичев, А. Ю. Климов, Ю. Н. Ноздрин, В. В. Рогов // Письма в Журнал Технической Физики. 2004. - Т.30: - С.42-56.

284. Самохвалов, А. В. Максимальный сверхток джозефсоновского перехода в поле магнитных частиц / А. В. Самохвалов // Письма в ЖЭТФ. 2003. - Т.78.-Вып.6. - С.822-826.

285. Stolz, R. LTS SQUID sensor with a new configuration / R. Stolz, L. Fritzsch, H.-G. Meyer // Superconductor Science and Technology. 1999. - V.12. - P.806-808.

286. Magnetic microscopy of nanostructures (H.Hopster, H.P.Oepen eds.) Springer, 2005.-314 P.

287. Rugar, D. Force microscope using a fiber-optic displacement sensor / Rugar D., Mamin H.J., Erlandsson R., Stern J.E., Terris B.D. // Review of Scientific Instruments. -1988.-V.59.-P. 2337-2340.

288. Allers, W. A scanning force microscope with atomic resolution in ultrahigh vacuum and at low temperatures / Allers W., Schwarz A., Schwarz U.D., Weisendanger R. //Review of Scientific Instruments. 1998. - V.69. - P. 221-225.

289. Edwards, H. Fast, high-resolution atomic force microscopy using a quartz tuning fork as actuator and sensor / Edwards H., Taylor L., Duncan W., Melmed A.J. // Journal of Applied Physics. 1997. - V.82. - N. 3. - P. 980-984.

290. Todorovic, M. Magnetic force microscopy using nonoptical piezoelectric quartz tuning fork detection design with applications to magnetic recording studies / Todorovic M., Schultz S. // Journal of Applied Physics. 1998. - V.83. - N.l 1. - P. 6229-6231.

291. Babcock K.L. Field-dependence of microscopic probes in magnetic force microscopy / Babcock K.L., Elings V.B.", Shi J., Awschalom D.D., Dugas M. II Applied Physics Letters. 1996. - V.69. - N.5. - P.705-707.

292. Горячев, A.B. Калибровочные параметры зондирующей иглы магнитного силового микроскопа в поле тестирующей токовой петли / Горячев А.В., Попков А.Ф. //Журнал Технической Физики. 2006. - Т.76. - №9. - С. 115-120.

293. Пурий, А.В. Количественная калибровка кантилевера магнитно-силового микросокпа с использованием провода с током / Пурий А.В., Батурин А.С., Шешин Е.П., Шерстнев П.В. // Нано- и микросистемная техникаю 2007. - № 7. - С. 70-74.

294. Chunsheng, E. Magnetization reversal in patterned (Co/Pd)„ multilayers / E. Chunsheng, V. Parekh, P. Ruchhoeft, S. Khizroev, and D. Litvinov, Journal of Applied' Physics. 2008. - V.103. - P. 063904.

295. Repain, V. Magnetic interactions in dot arrays with perpendicular anisotropy / V. Repain, J.-P. Jamet, N. Vernier, M. Bauer, J. Ferre, C. Chappert, J. Gierak and D. Mailly // Journal of Applied Physics. 2004. - V.95. - P. 2614-2618.

296. Rastei, M. V. Nanoscale hysteresis loop of individual Co dots by field-dependent magnetic force microscopy / M. V. Rastei, R. Meckenstock, and J. P. Bucher // Applied Physics Letters. 2005. - V.87. - P.222505 1-3.

297. Jang, H.-J. Magnetostatic interactions of single-domain nanopillars in quasistatic magnetization states / H.-J. Jang, P. Eames, E. Dan Dahlberg, M. Farhoud and C. A. Ross // Applied Physics Letters. 2005. - V.86. - P. 023102 1-3.

298. Lohau, J. Magnetization reversal and coercivity of a single-domain Co/Pt dot measured with a calibrated magnetic force microscope tip / J. Lohau, A. Carl, S. Kirsch, and E. F. Wassermann // Applied Physics Letters. 2001. - V.78. - P.2020 - 2022.

299. Shen, J. X. Magnetization reversal and defects in Co/Pt multilayers / J. X. Shen, R.

300. D. Kirby, K. Wierman, Z. S. Shan, and D. J. Sellmyer, T. Suzuki // Journal of Applied Physics. 1993. - V.73. - P. 6418-6420.

301. Stoner, E.C. A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys /

302. E.C.Stoner and E.P.Wohlfarth // Philosophical Transactionsof the Royal Society of London A. 1948. - V.240. - P.599-642.

303. S. Okamoto, T. Kato, N. Kikuchi, O. Kitakami, N. Tezuka, S. Sugimoto Energy barrier and reversal mechanism in Co/Pt multilayer nanodotf// Journal of Applied Physics.- 2008. V103. - P. 07C501 1-3.

304. Hu, G. Magnetization reversal in Co/Pd nanostructures and films / G. Ни, T. Thomson, С. T. Rettner, S. Raoux, and B. D. Terris // Journal of Applied Physics. 2005.- V97.-P. 10J702 1-3.

305. Kikuchi, N. Sensitive detection of irreversible switching in a single FePt nanosized dot / N. Kikuchi, S. Okamoto, O. Kitakami, Y. Shimada and K. Fukamichi, // Applied Physics Letters. -2003. -V.82. P.4313-4315.

306. Mitsuzuka, K. Switching field and thermal stability of CoPt/Ru dot arrays with various thicknesses / K. Mitsuzuka, N. Kikuchi, T. Shimatsu, O. Kitakami, H: Aoi, H. Muraoka, and J. C. Lodder// IEEE Transaction on Magnetics. 2007. - V.43. - P.2160-2162.

307. Список работ автора по теме диссертации

308. A.И.Панфилов, А.А.Петрухин, Д.Г.Ревин, В.В.Рогов // Приборы и Техника Эксперимента. 1998. - № 2. - С. 132-137.

309. А5 Волгунов, Д.Г. Ближнепольный оптический микроскоп для исследования и модификации свойств поверхности / Д.Г.Волгунов, С.В.Гапонов,

310. B.Ф.Дряхлушин, А.Ю.Климов, Р.Е.Кононов, А.Ю.Лукьянов, В.Л.Миронов, А.И.Панфилов, А.А.Петрухин, Д.Г.Ревин, В.В.Рогов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 1998t - № 2. - С. 28-31.

311. A.В.Бирюков, Д.Г.Волгунов, С.В.Гапонов, Б.А.Грибков, С.Ю.Зуев,

312. B.ЛМиронов; Н.Н.Салащенко, Л.А.Суслов, С.А.Тресков // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. -2003. № 1. - С. 109-112:

313. А13 Ахсахалян, А.А. Изготовление цилиндрических рентгеновских отражателей на полимерных пленках / А.А.Ахсахалян, А.Д.Ахсахалян, Д.Г.Волгунов,

314. C.В.Гапонов, Н.А.Короткова, ЛА.Мазо, В.Л.Миронов, Н.Н.Салащенко,

315. А.И.Харитонов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2003. - № 1. - С. 78-80.

316. А20 Chang, J. Magnetic force microscopy (MFM) study of remagnetization effects in patterned ferromagnetic nanodots / J.Chang, A.A.Fraerman, S.H.Han, H.J.Kim, S.A.Gusev, V.L.Mironov // Journal of Magnetics. 2005. -V. 10. - No. 2. - P. 58-62.

317. А21 Chang, J. Fabrication and magnetic force microscopy observation of nano scale ferromagnetic nanodot arrays / J.Chang, W.Park, A.A.Fraerman, V.L.Mironov // Metals and Materials International. 2005. - V.l 1. - No. 5. - P. 415-419.

318. A22 Грибков, Б.А. Исследование процессов локального перемагничивания в наночастицах Fe-Cr / Б.А. Грибков, B.JI. Миронов, Н.И. Полушкин, В.Б.Шевцов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2006. - № 5. - С. 19-21.

319. A24 Chang, J. Magnetic state control of ferromagnetic nanodots by magnetic force microscopy probe / J.Chang, V.L.Mironov, B.A.Gribkov, A.A.Fraerman, S.A.Gusev, S.N.Vdovichev // Journal of Applied Physics. 2006. - V.l00. -P. 104304-1-7.

320. А26 Миронов, В.Л. Взаимодействие магнитного вихря с полем зонда магнитно-силового микроскопа / В.Л.Миронов, О.Л.Ермолаева // Поверхность, Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2007. - № 8. - С. 37-41.

321. А27 Chang, J. Magnetization behavior of Co nanodot array / J.Chang, B.A.Gribkov, H.J.Kim, H.Koo, S.H.Han, V.L.Mironov and A.A.Fraerman // Journal of Magnetics. -2007. V.12(l).-P.17-20.

322. A29 Chang, J. Magnetization reversal of ferromagnetic nanoparticles under inhomogeneous magnetic field / J.Chang, H.Yi, H.C.Koo, V.L.Mironov,

323. B.A.Gribkov, A.A.Fraerman, S.A.Gusev, S.N.Vdovichev // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2007. - V.309. - P.272-277.

324. A30 Suh, J. Magnetotransport properties of GaMnAs with ferromagnetic nanodots / J.Suh, J.Chang, E.K.Kim, M.V.Sapozhnikov, V.L.Mironov, A. A. Fraerman // Physica status solidi (a). 2007 - V.205. - # 5. - P.1043-1046.

325. A32 Миронов, B.JI. Переходы между однородным и вихревым состояниями намагниченности ферромагнитных наночастиц, в неоднородном магнитном поле / В.Л.Миронов, Б.А.Грибков, А.А.Фраерман, И.Р.Каретникова,

326. C.Н.Вдовичев, С.А.Гусев, И.М.Нефедов, И.А.Шерешевский // Известия РАН, серия физическая. 2007 - Т. 71. - № 1. - С. 53-56.

327. АЗЗ Mironov, V.L. Comparative x-ray reflectometry and atomic force microscopy of surfaces with non-Gaussian roughness / V.L.Mironov, O.G.Udalov, B.A.Gribkov, A.A.Fraerman // Journal of Applied Physics. 2008. - V. 104. - РЮ64301*1-7.

328. A36 Миронов, В.Л. Влияние поля зонда магнитно-силового микроскопа на распределение намагниченности в- исследуемых образцах / В.Л.Миронов, О.Л.Ермолаева, А.А.Фраерман // Известия5 РАН, серия физическая? 2008. -Т.72. -№ 11. - С. 1558-1561.

329. А37 Mironov, V.L. Interaction of a magnetic vortex with non-homogeneous magnetic field of MFM probe / V.L.Mironov, A.A.Fraerman // in Review book "Electromagnetic, Magnetostatic, and Exchange-Interaction Vortices in Confined

330. Magnetic Structures", Editor: E.O. Kamenetskii, ISBN: 978-81-7895-373-1, Publisher: Research Signpost. 2008. - P.159-175.

331. А39 Волгунов, Д.Г. Устройство для микроперемещений объекта /

332. Д.Г.Волгунов, А.А.Гудков, В.Л.Миронов // Авторское свидетельство на изобретение № 1537088 от 15.09.1988.

333. А40 Волгунов, Д.Г. Устройство для микроперемещений объекта по трем некомпланарным осям / Д.Г.Волгунов, А.А.Гудков, В.Л.Миронов // Авторское свидетельство на изобретение № 1635869 от 15.11.1990.1. Тезисы докладов

334. А43 Алешкин, В.Я. СТМ исследования локальной фотопроводимости полупроводниковых структур с квантовыми ямами и точками / В.Я.Алешкин,

335. А.В.Бирюков, С.В.Гапонов, З.Ф.Красильник, В.Л.Миронов // Труды Всероссийского совещания "Зондовая микроскопия 99", (г. Н.Новгород). -1999. -С. 44- 49.

336. A49 Алешкин, В.Я. СТМ исследования локального фототока в гетероструктурах InGaAs/GaAs с квантовыми ямами и точками / В.Я.Алешкин, А.В.Бирюков,381

337. С.В.Гапонов, З.Ф.Красильник, В.Л.Миронов // Тезисы докладов IV Российской конференции по физике полупроводников "Полупроводники'99" (г. Новосибирск). 1999. - С. 260.

338. А50 Волгунов, Д.Г. Комбинированный зондовый микроскоп с резонансным датчиком силы взаимодействия зонда с поверхностью / Д.Г.Волгунов, А.В.Бирюков, С.В.Гапонов, В.Ф.Дряхлушин, А.Ю.Климов, В.Л.Миронов,

339. A.И.Панфилов, А.А.Петрухин, Д.Г.Ревин, В.В.Рогов // Труды Всероссийского совещания "Зондовая микроскопия 2000", (г. Н.Новгород). - 2000, - С. 347 -351.

340. А51 Алешкин, В .Я. Влияние электрического поля на спектры фототока в структурах с квантовыми точками InAs в GaAs / В.Я.Алешкин, А.В.Бирюков, С.В.Гапонов, В.М Данильцев, В.Л.Миронов, А.В.Мурель, О.И.Хрыкин,

341. B.И.Шашкин // Труды Всероссийского совещания "Нанофотоника-2000", (г. Н.Новгород). 2000. - С. 80-83.

342. A53 Гапонов, C.B. Метод определения эффективной шероховатости поверхности и ( угловой зависимости коэффициента отражения в рентгеновском диапазонедлин волн по данным атомно-силовой микроскопии / С.В.Гапонов,

343. B.Л.Миронов, Н.Н.Салащенко, А.А.Фраерман // Тезисы докладов "XVIII

344. Российской конференции по растровой электронной микроскопии" (п.Черноголовка). 2000. - С. 33.

345. А54 Востоков, Н.В. Определение эффективной шероховатости поверхности и угловой зависимости коэффициента отражения в рентгеновском диапазоне длин волн по данным атомно-силовой микроскопии / Н.В.Востоков,

346. C.В.Гапонов, В.Л.Миронов, А.И.Панфилов, Н.И.Полушкин, Н.Н.Салащенко, А.А.Фраерман, M.N.Haidl // Труды Всероссийского совещания "Рентгеновскаяiоптика 2000", (г. Н.Новгород). - 2000. - С. 47 - 54.

347. А55 Aleshkin, V.Ya. STM investigation of a strong electric field affect on local photocurrent spectra in InAs/GaAs quantum dot heterostructures / V.Ya.Aleshkin,

348. A.V.Biryukov, S.V.Gaponov, V.M.Danil'tsev, V.L.Mironov, A.V.Murel, V.I.Shashkin // Proceedings of 8th International Symposium "Nanostructures: Physics and Technology" (St. Petersburg). 2000. - P. 326-329.

349. A58 Бирюков, A.B. ACM / МСМ исследования влияния топологии наноразмерных структур переходных металлов на их магнитные свойства / А.В.Бирюков,

350. B.Л.Миронов, Н.И.Полушкин, Дж.Виттборн, К.Каналиас, К.В.Рао // Тезисы докладов "XII Российского симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел" (П.Черноголовка). 2001. - С. 170.

351. А60 Aleshkin, V.Ya. Investigation of surface morphology features and local photoelectric properties of InAs/GaAs quantum dot structures / V.Ya.Aleshkin, A.V.Biryukov, N.V.Vostokov, S.V.Gaponov, V.M.Danil'tsev, V.L.Mironov,

352. A.V.Murel, O.I.Khrykin,V.I.Shashkin // Proceedings of International Symposium "Nanomeeting- 2001", (Minsk). 2001. - P 138-141.

353. АбЗ Бирюков, А.В. Исследование возможности получения сверхгладких подложек методом репликации эталонных поверхностей полимерными пленками /

354. A.В.Бирюков, Д.Г.Волгунов, С.В.Гапонов, Б.А.Грибков, С.Ю.Зуев,

355. B.Л.Миронов, Л.А.Суслов, Н.Н.Салащенко, С.А.Тресков // Труды Всероссийского совещания "Рентгеновская оптика 2002", (г. Н.Новгород). -2002. - С. 237 - 240.

356. А64 Ахсахалян, А.А. Изготовление цилиндрических рентгеновских отражателей на полимерных пленках / А.А.Ахсахалян, А.Д.Ахсахалян, Д.Г.Волгунов,

357. C.В.Гапонов, Н.А.Короткова, Л.А.Мазо, В.Л.Миронов, Н.Н.Салащенко, А.И.Харитонов // Труды Всероссийского совещания "Рентгеновская оптика -2002", (г. Н.Новгород). -2002. С. 161 - 165.

358. А72 Gribkov, В.A. SPM investigations of phase distribution in lead phthalocyanine-perylene derivative composite films / B.A.Gribkov, O.M.Stukalov^ A.E.Pochtenny,385

359. V.L.Mironov, S.V.Gaponov, A.V.Misevich // Proceedings of International Workshop "Scanning Probe Microscopy 2003" (N.Novgorod). - 2003. - P. 279281.

360. A75 Polushkin, N.I. Characterization of patterned nanomagnet arrays by scanning probe microscopy / N.I.Polushkin, B.A.Gribkov, V.L.Mironov // Book of abstracts international conference "Micro- and nano electronics 2003", (Zvenigorod). -2003.-P. 01-21.

361. A77 Mironov, V.L. AFM based simulation of X-ray scattering / V.L.Mironov, S.A.Treskov, O.G.Udalov // Proceedings of International Workshop "Scanning Probe Microscopy 2004" (N.Novgorod). - 2004. - P. 177-180.

362. A81 Polushkin, N.I. Single-domain behavior of submicron ferromagnetic particles / N.I.Polushkin, B.A.Gribkov, V.L.Mironov // Proceedings of International conference "EASTMAG-2004" (Krasnoyarsk). 2004. - P. 333.

363. А84 Грибков, Б.А. Исследование процессов локального перемагничивания в наночастицах Fe-Cr / Б.А. Грибков, В.Л. Миронов,' Н.И. Полушкин // Труды международного симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника 2005", (г. Нижний Новгород). - 2005. - С. 178-179.

364. А92 Gusev, S.A. MFM study of vortex state in ferromagnetic nanoparticles / S.A.Gusev,

365. A.A.Fraerman, B.A.Gribkov, A.Yu.Klimov, V.L.Mironov, D.S.Nikitushkin, V.B.Shevtsov, M.A. Silaev, S.N.Vdovichev // Proceedings of VIII Inter American Congress of Electron Microscopy (Havana, Cuba). 2005. - P. M56.

366. A94 Миронов, B.JI. Магнитно-силовая микроскопия наночастиц Со // В.Л.Миронов, Б.А.Грибков, А.А.Фраерман, С.А.Гусев, С.Н.Вдовичев, Д.С.Никитушкин,

367. B.Б.Шевцов, И.Р.Каретникова, И.М.Нефедов, И.А.Шерешевский // Труды X симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника 2006", (г. Н.Новгород). - 2006. -С. 13-14.

368. А95 Грибков, Б.А. Магнитно-силовая микроскопия многослойных наночастиц на основе кобальта / Б.А.Грибков, А.А.Фраерман, Д.С.Никитушкин, С.А.Гусев,

369. C.Н.Вдовичев, В.Б.Шевцов, В.Л.Миронов, С.В.Гапонов // Труды- X симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника 2006", (г. Нижний Новгород). -2006. - С. 225-226.

370. А96 Миронов, В.Л. Взаимодействие магнитного вихря с полем зонда магнитно-силового микроскопа / В.Л.Миронов, О.Л.Ермолаева // Труды X симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника 2006", (г. Нижний Новгород). - 2006. -С. 229-230.

371. А101 Миронов, В.Л. Магнитно-силовая микроскопия наночастиц на основе Со /

372. А102 Миронов, В. Л. Массивы ферромагнитных наночастиц как источники неоднородного магнитного поля / В.Л.Миронов, Б.А.Грибков, С.Н.Вдовичев,

373. C.А.Гусев, А.А.Фраерман // Труды X международной научной конференции "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (п. Дивноморск). 2006. - С. 29-32.

374. А103 Миронов, В.Л. Магнитно-силовая микроскопия ферромагнитных наночастиц /

375. B.Л.Миронов, Б.А.Грибков, Д.С.Никитушкин, А.А.Фраерман // Труды VII международного семинара "Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии" (г. Минск, Беларусь). 2006. - С. 19-22.

376. А104 Миронов, В.Л. Магнитно-силовая микроскопия слабокоэрцитивных ферромагнитных наночастиц В.Л.Миронов, Д.С.Никитушкин, Б.А.Грибков,

377. C.А.Гусев // Труды VII1 международного семинара "Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии" (г. Минск, Беларусь). 2006. -С. 23-26.

378. А105 Vdovichev, S.N. Application of Ferromagnetic Nanoparticles: Transport Properties of Superconducting structures under control of inhomogeneous magnetic field of ' magnetic dots / S.N.Vdovichev, A.A.Fraerman, B.A.Gribkov, S.A.Gusev,

379. R.Karetnikova, A.Yu.Klimov, V.L.Mironov, I.M.Nefedov, Y.N.Nozdrin,

380. V.V.Rogov, A.V.Samokhvalov, I.A.Shereshevskii, D.Y.Vodolazov // Proceedings of International Conference on Nanoscience and Technology ICN&T 2006 (Basel, Switzerland). 2006. - P 1463.

381. A107 Миронов, B.JI. Оптимизация системы записи информации на основе МСМ и массива ферромагнитных наночастиц / В.Л.Миронов, О.Л.Ермолаева // Труды XI Международного симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника" (г. Нижний Новгород). 2007. - С. 492-493.

382. А108 Миронов, В.Л. Оптимизация параметров зондов магнитно-силового микроскопа / В.Л.Миронов, О.Л.Ермолаева // Труды XI Международного симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника" (г. Нижний Новгород).'- 2007. -С. 496-497.

383. А112 Чернов, В.В. Взаимодействие магнитного вихря с полем зонда магнитно-силового микроскопа / В.В.Чернов, О.Л.Ермолаева, А.А.Фраерман,

384. В.Л.Миронов // Труды XI Международного симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника" (г. Нижний Новгород). 2007. - С. 494-495.

385. А113 Seo, J. Control of local magnetic field of ferromagnetic nano dot array / J.Seo, S.Shim, J.Chang, E.Kim, A.A.Fraerman, V.L.Mironov // The 1st International Symposium on Advanced Magnetic Materials (ISAMMA 2007), (Jeju, Korea). -2007. P. 26.

386. A125 Миронов, B.JI. Запись информации на массивах магнитных наночастиц зондом магнитно-силового микроскопа / В.Л.Миронов, О.Л.Ермолаева,

387. Б.А.Грибков // Труды XII Международного симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника" (г. Нижний Новгород). -2008. С. 156-157.

388. А129 Миронов, В.Л. Магнитно силовая микроскопия многослойных ферромагнитных наночастиц / В.Л.Миронов, А.А.Фраерман, Б.А.Грибков, Д.С.Никитушкин // Труды XXII Российской конференции по электронной микроскопии (г. Черноголовка). 2008. - С; 65.

389. A132 Mironov, V.L. Magnetic force microscopy of multilayer ferromagnetic nanoparticles. / V.L.Mironov, A.A.Fraerman, B.A.Gribkov, S.A.Gusev,

390. B.Hjorvarsson, A.Yu.Klimov, D.S.Nikitushkin, V.V.Rogov, S.N.Vdovichev, H.Zabel // Book of abstracts of "Moscow International Symposium on Magnetism" (Moscow). 2008. - P. 336.