Лаборатория института физики и радиоэлектроники создавалась для совместных исследований с институтами СО РАН. Здесь создают наноразмерные многослойные пленки в системе ферромагнитный металл-полупроводник (полуметалл) и изучают их физические свойства.
Эти пленки — материал, которого нет в природе. Исследования носят поисковый характер, поэтому представляет интерес получение структур, состоящих из комбинаций слоев разнообразных веществ, изучение необычных свойств, разработка макетов устройств для практических целей на новых эффектах.
Например, такие пленочные структуры являются перспективными для использования в сверхчувствительных магнитных датчиках, носителях информации, СВЧ-элементах и т.п. Например, при использовании таких материалов плотность записи увеличивается на порядки.
Пленки получаются в установке магнетронного распыления в сверхвысоком вакууме, где он в тысячи раз выше, чем в космосе. Класс чистоты помещения, где происходит их синтез, равен «100», что соответствует 100 частицам (диаметром меньше 1 микрона) на 1 литр объема.
Так как в многослойных пленках соединяются материалы разного рода, в частности, металл и полупроводник, то изучение носит комплексный характер. Исследуются в полном объёме как магнитные, так и проводниковые свойства. При этом пленки подвергаются различным воздействиям: температура, внешние электрические и магнитные поля, электромагнитное излучение и т.п.
Для таких исследований современное оборудование является дорогостоящим, но выручает научная смекалка. Например, эта установка для измерения магнитных свойств при высоких температурах сконструирована и собрана самостоятельно. И она не уступает по своим параметрам зарубежным серийным образцам.
А на этой установке (на основе эффекта квантовой интерференции) проходит полный цикл измерений от температуры жидкого гелия в магнитных полях до 50 кЭ (чувствительность установки 10-8 э.м.е., т.е. можно исследовать магнитные и электрические свойства отдельных кластеров).
Весьма информативной в плане изучения новых свойств является магнитооптическая установка NanoMOKE-2. Таких приборов в мире всего около пяти, в России — два: один на Дальнем Востоке (ДвФУ), второй в Красноярске. Установки специально изготавливались для исследований при разработке материалов для магнитной памяти, которые сейчас применяются в жестких дисках компьютеров.
В основе работы установки лежит магнитооптический эффект Керра, когда угол поворота плоскости поляризации отраженного лазерного луча изменяется в зависимости от магнитного состояния поверхностного слоя. Здесь информация снимается с локального участка пленки (диаметр пятна менее 3 микрон).
Сейчас ученым лаборатории удалось отработать технологию получения многослойных пленок с достаточно четкими границами между слоями из различных материалов (без перемешивания), что позволяет более надежно управлять свойствами, воздействуя на нужные слои. Это материалы именно с теми свойствами, в которых нуждается современная микро- и радиоэлектроника.