Hovoríme s prof. Ing. Štefanom Lubym, DrSc., Dr. h. c., z Fyzikálneho ústavu SAV

Po odchode z postu predsedu SAV sa v médiách objavujete menej. Vrátili ste sa k pôvodnému výskumu?
Áno, hoci som od neho nikdy celkom neodišiel, inak by návrat nebol možný. Teraz som zapojený vo Fyzikálnom ústave SAV do výskumu v nanovede a nanotechnológii, kde je rýchly vývoj. V ústave sme ukončili prvú etapu budovania laboratória, ktorému hovoríme Nanolab, jeho vedúcou je RNDr. Eva Majková, DrSc. Skúmame tu nanovrstvy pre spintronické štruktúry a röntgenovú optiku a nanočastice v spolupráci s Ústavom polymérov SAV. Nanovrstvy sú dvojrozmerné nanoštruktúry, nanočastice považujeme pri ich priemere asi 6 nm za nulorozmerné objekty a výskum plánujeme rozšíriť o jednorozmerné nanorúrky.

Nanotechnológie sa vyvinuli z mikrotechnológií, ale spintronika je relatívne nový pojem...
V spintronike, ktorá sa už využíva v čítačkách pevných diskov v počítačoch, sa informácia prenáša nielen pomocou elektrického náboja elektrónu, ale využíva sa aj jeho spin. Spin je zjednodušene povedané, krúženie elektrónu okolo jeho osi. Magnetické pole dokáže kontrolovať tento pohyb. Výhodou magnetických vlastností je to, že sú permanentné. Ak teda zaznamenáme nejakú informáciu, je zaznamenaná natrvalo. Magnetické pole, ktoré pôsobí na kov, zmení jeho elektrický odpor. Tento jav nazývame magnetorezistencia. Využívajú ju čítačky magnetického záznamu. Aj vďaka tomu sa zvýšila kapacita počítačov. Keď mali ešte pred desiatimi rokmi pevné disky počítačov kapacitu 100 megabajtov, teraz ju majú 100 gigabajtov. Aj preto, lebo spintronické čítačky sú založené na obrovskej magnetorezistencii. A. Fert a P. Grünberg dostali za jej objav v roku 2007 Nobelovu cenu. Naše oddelenie pripravilo nové štruktúry sendvičových materiálov, kde sme doterajšiu oddeľovaciu medenú vrstvu medzi magnetickými vrstvami nahradili ťažko taviteľným volfrámom. Takéto sendvičové vrstvy potom vyzerajú ako školská desiata – medzi dvoma vrstvami železa alebo kobaltu je volfrám: Fe-W-Fe a Co-W-Co. A stabilita súčiastok sa tak zväčšuje. To všetko sa, samozrejme, deje na nanoúrovni.

Ako je vybavené vaše nanolaboratórium?
Za kľúčové považujeme zariadenie na rozptyl röntgenového žiarenia pri malých uhloch. Pomáha nám určiť spojitosť nanovrstiev hrubých len 1 nm. Vieme pomocou neho zistiť, či sa vo vrstvách nachádzajú zhluky na seba naviazaných atómov kovov (klastre).
Začíname sledovať správanie sa nanočastíc na rozhraní voda – vzduch priamo vo zväzku röntgenového žiarenia. Na to využívame Langmuirovej-Blodgettovej vaničku na ukladanie nanočastíc z vodnej hladiny. Takáto kombinácia zariadení podľa našich vedomostí vo svete neexistuje. Pracujeme aj so špeciálnym mikroskopom na sledovanie magnetických vlastností nanoštruktúr. Tieto zariadenia, ale aj rýchly elipsometer, ktorý umožňuje sledovať zmeny optických parametrov nanovrstiev v časových úsekoch 5 ms, sme zostavili v Nanolabe. Kúpili sme aj atómový silový a rastrovací tunelový mikroskop, čo je základný diagnostický i technologický nástroj pre nanotechnológie.V druhej etape v rokoch 2011 až 2013 sa laboratórium doplní o ďalších osem zariadení – medzi iným o zariadenie na ukladanie vrstiev iónovým naprašovaním a vákuovým naparovaním.

Celý článok si môžete prečítať v najnovšom Quarku.