W pracy opisane zostały podstawowe informacje dotyczące zjawiska gigantycznego magnetooporu, jak i struktur, w których zjawisko to jest obserwowalne. Przedstawiona została sekwencja technologiczna cienkich struktur NiFe/Cu/NiFe wykonanych metodą rozpylania magnetronowego. Dwie prezentowane serie struktur różnią się zastosowaną grubością warstwy niemagnetycznej miedzi wynoszącą 5 nm oraz 2,5 nm. Wykonane zostały pomiary rezystancji stałoprądowej struktur obu serii w stałym polu magnetycznym o wartości 0,5 T. Porównanie otrzymanych wyników pozwala stwierdzić, że zmiany rezystancji struktury w ramach zjawiska gigantycznego magnetooporu są większe dla przyrządu o mniejszej grubości warstwy miedzi.
EN
This paper describes the basic information about the phenomenon of giant magnetoresistance as well as the structures exhibiting in which this phenomenon is observable. The technological sequence of NiFe/Cu/NiFe thin structures fabricated by magnetron sputtering is presented. The two series of structures presented differ in the thickness of the non-magnetic copper layer used being 5 nm and at 2,5nm. Measurements of the DC resistance of the structures of both series in a constant magnetic field of 0.5 T were performed. Comparison of the obtained results allows us to conclude that the changes of the structure resistance under the giant magnetoresistance phenomenon are larger for smaller thickness of the copper layer.
In this paper, the technology for fabricating NiFe/Cu/NiFe layered structures by magnetron sputtering is presented. Two series of samples were fabricated on a glass substrate with a layered structure, where the individual layers were 30 nm NiFe, 5 nm Cu, and finally NiFe with a thickness of 30 nm. The series differed in the type of technology mask used. A constant magnetic field was applied to the substrate during the sputtering of the ferromagnetic layers. Measurements of the DC resistance of the obtained structures in the constant magnetic field of neodymium magnet packs with a constant magnetic field of about 0.5 T magnetic induction have been carried out. Comparison of the two series allows us to conclude the greater validity of using masks in the form of kapton tape. The obtained results seem to confirm the occurrence of phenomena referred to as the giant magnetoresistance effect.
PL
W pracy przedstawiono technologię produkcji struktur warstwowych NiFe/Cu/NiFe metodą rozpylania magnetronowego. Wykonane zostały dwie serie próbek na szklanym podłożu o strukturze warstwowej, gdzie poszczególne warstwy stanowiły 30 nm NiFe, 5 nm Cu oraz ostatecznie NiFe o grubości 30 nm. Serie różniły się rodzajem zastosowanej maski technologicznej. Podczas napylania warstw ferromagnetycznych do podłoża przyłożone zostało stałe pole magnetyczne. Przeprowadzone zostały pomiary rezystancji stałoprądowej otrzymanych struktur w stałym polu magnetycznym okładów magnesów neodymowych o stałym polu magnetycznym o wartości indukcji magnetycznej około 0,5 T. Porównanie obu serii pozwala stwierdzić większą zasadność stosowania masek w postaci taśmy kaptonowej. Otrzymane wyniki zdają się potwierdzać występowanie zjawisk określanych jako efekt gigantycznego magnetooporu.
In this paper, the transport properties of discontinuous 4 nm copper layers obtained by dual-source non-reactive magnetron sputtering in the presence of argon are presented. The value of resistance and capacitance of the current parallel to the plane of these layers can be adjusted independently by changing the nominal thickness of the metallization. The influence of frequency on the conductivity of the obtained structures in the range from 4 Hz to 8 MHz was studied. Additionally, in order to compare the non-oxidized and oxidized layers, some of them were heated at 500°C. Based on the results obtained, the mechanism of electric charge transfer was determined, the knowledge of which is essential for planning further experiments based on this sputtering method and potential selection of future application of the structures. Statistical measurements at room temperature will serve as a reference for the conductivity and resistivity values obtained by mathematical calculations from measurements of resistance, capacitance, phase shift angle, and dielectric loss tangent as a function of temperature from 20 K to 375 K, which are expected in further studies on the obtained structures. The work is an introduction to the technology of obtaining multi-layer metal-dielectric structures
PL
W niniejszej pracy przedstawione zostały właściwości transportowe nieciągłych 4 nm warstw miedzi otrzymanych metodą dwuźródłowego niereaktywnego rozpylania magnetronowego w obecności argonu. Wartość rezystancji i pojemności prądu równoległego do płaszczyzny tych warstw można dostrajać niezależnie poprzez zmianę nominalnej grubości metalizacji. Przebadano wpływ częstotliwości na konduktywność otrzymanych struktur w zakresie od 4 Hz do 8 MHz. Dodatkowo, w celu porównania nieutlenionych i utlenionych warstw niektóre z nich zostały wygrzane w temperaturze 500°C. Na podstawie otrzymanych wyników określono mechanizm przenoszenia ładunków elektrycznych, którego znajomość jest niezbędna do planowania kolejnych eksperymentów bazujących na tej metodzie napylania oraz potencjalnym doborze przyszłego zastosowania struktur. Statystyczne pomiary w temperaturze pokojowej posłużą za punkt odniesienia dla wartości konduktywności i rezystywności otrzymanych na drodze obliczeń matematycznych z pomiarów rezystancji, pojemności, kąta przesunięcia fazowego oraz tangensa strat dielektrycznych w funkcji temperatury od 20 K do 375 K, które przewidywane są w dalszej części badań nad otrzymanymi strukturami. Praca stanowi wstęp do technologii otrzymywania wielowarstwowych struktur typu metal-dielektryk.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The work is devoted to the technology of biocompatible substrates with nickel electrodes for in vitro impedance cell culture studies. The legitimacy of this subject was tested by conducting measurements using a system based on the Electric Cell-Substrate Impedance Sensor method. A device for cell bioimpedance testing, made in thin-film technology, has been described. Parameters and applications of the material used for construction, which is commonly used nickel, are discussed. The results of preliminary studies on melanoma cancer cells from the A375 cell line were presented, during which the already used measurement matrices were used. An analysis of the observed changes and obtained results was carried out.
PL
Praca poświęcona jest technologii biokompatybilnych podłoży z niklowymi elektrodami do badań impedancji hodowli komórek in vitro. Zasadność podjęcia tej tematyki przetestowano przeprowadzając pomiary przy użyciu systemu opartego na metodzie ECIS (ang. Electric CellSubstrate Impedance Sensor). Opisano przyrząd służący do badań bioimpedancji komórek, wykonany w technologii cienkowarstwowej. Omówiono parametry i zastosowania wykorzystanego do budowy urządzania materiału, którym jest powszechnie stosowany nikiel. Przedstawiono wyniki wstępnych badań nad komórkami nowotworowymi czerniaka z linii komórkowej A 375, do których użyto wykonane matryce pomiarowe. Dokonano analizy zaobserwowanych zmian i otrzymanych rezultatów.
The paper presents the technology for obtaining NiFe/Ti/NiFe layer structures in MEMS technology using magnetron purge with the assumption of being used as semi-magnetic sensors. A series of samples was made on a glass substrate with a sandwich structure, where the individual layers were 100 nm NiFe, 10 nm Ti and on top again NiFe with a thickness of 100 nm. Measurements of DC resistance of the obtained structures in a constant magnetic field, which was produced by neodymium magnets and an electromagnet, were carried out. The obtained results confirm the occurrence of phenomena known as the magnetoresistance effect. The influence of the spatial arrangement of structures relative to the constant magnetic field vector was checked and proved.
PL
W pracy przedstawiono technologię otrzymywania struktur warstwowych NiFe/Ti/NiFe w technologii MEMS metodą rozpylania magnetronowego w założeniu mających służyć jako czujniki pól magnetycznych. Wykonano serię próbek na szklanym podłożu o budowie kanapkowej, gdzie poszczególne warstwy stanowiły 100 nm NiFe,10 nm Ti oraz na wierzchu ponownie NiFe o grubości 100 nm. Przeprowadzono pomiary rezystancji stałoprądowej otrzymanych struktur w stałym polu magnetycznym, które było wytwarzane przez magnesy neodymowe oraz elektromagnes. Otrzymane wyniki potwierdzają występowanie zjawisk określanych jako efekt magnetooporowy. Sprawdzony oraz udowodniony został wpływ ułożenia przestrzennego struktur względem wektora stałego pola magnetycznego.
The aim of the study was to present a method for assessing the condition of cell culture by measuring the impedance of cells cultured in the presence of nickel. For this purpose, an impedance measurement technique using nickel comb capacitors was used. The capacitor electrodes were made using a thin film magnetron sputtering. In the experimental part, the culture of cells of mouse fibroblasts on the prepared substrate was performed. The cell culture lasted 43 hours and showed that the presented technique allows it to be used to analyze the effect of nickel on cells.
PL
Celem pracy było przedstawienie metody oceny stanu hodowli komórkowej poprzez pomiar impedancji komórek hodowanych w obecności niklu. W tym celu zastosowano technikę pomiaru impedancji z wykorzystaniem niklowych kondensatorów grzebieniowych. Cienkowarstwowe elektrody kondensatora wykonano metodą rozpylania magnetronowego. W części eksperymentalnej przeprowadzono hodowlę komórek mysich fibroblastów na przygotowanym podłożu. Hodowla komórkowa trwała 43 godziny i wykazała, że przedstawiona technika mogłaby być zastosowana do analizy wpływu niklu na komórki.
This article deals in the constantly developing branch of microelectronic devices used in various fields of medicine, i.e. diagnostics and treatment of previously incurable human diseases. A method for assessing and monitoring the vital functions of living cells by measuring cellular impedance in real-time using the ECIS® system and a commercial culture substrate is presented. The goal was to develop a substrate significantly less expensive than a commercial substrate that would be suitable for multiple uses and compatible with the ECIS® measurement station. Moreover, thanks to the use of a material with electrochemical properties other than the biocompatible material (gold or platinum) it is possible to observe the cells behavior with regard to the toxic agent. For this purpose, a culture substrate with nickel comb capacitors was used. To make the electrodes, a thin metal layer was sputtered on polycarbonate plates in the magnetron sputtering process. Prior to the next stages, technological masks were designed so as to fit in the ECIS® measuring station. Subsequently, the microelectronic processes of photolithography and etching the metal layer were performed. Finally, the wells were glued onto the culture medium with a biocompatible adhesive. The completed substrates were transferred to the Department of Human Physiology, Medical University of Lublin, for the culture test on A-375 human melanoma cells. The results of the experiment determined the usefulness of the device for monitoring cell culture vital functions by means of impedance measurement.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.