Совместная работа исследователей Института наукоемких технологий и передовых материалов Дальневосточного федерального университета и НИЦ «Курчатовский институт» вошла в ТОП-10 главных научных открытий года по версии Российского научного фонда. Ученые создали и исследовали принципиально новый материал — двумерный альтермагнетик толщиной всего в один атомный слой. Это прорывное достижение открывает прямой путь к созданию устройств спинтроники нового поколения — энергоэффективной памяти и логических схем компьютеров, где информация передается не зарядом, а спином электрона.
Ранее магниты традиционно делились на два типа: ферромагнетики и антиферромагнетики. Открытые недавно альтермагнетики объединили лучшие свойства обоих классов, что прежде считалось невозможным: они генерируют сильные спиновые сигналы, не создавая при этом паразитных магнитных полей, мешающих работе наноэлектроники. Однако для интеграции в современные технологии требовалось создать подобные материалы в ультратонком, монослойном формате, совместимом с кремниевой платформой.
Ученые синтезировали на кремнии тончайшие пленки на основе редкоземельного элемента гадолиния, последовательно уменьшая их толщину от сотен атомных слоев до одного.
Полученные одноатомные пленки продемонстрировали все ключевые свойства альтермагнетиков. Переход к двумерному пределу позволил получить рекордно высокие спиновые сигналы. Для разных практических применений исследователям удалось получить как металлические, так и полупроводниковые версии материала.
В ходе дальнейшей работы была также разработана технология создания аналогичных редкоземельных альтермагнитов на основе германия.
Разработанная технология делает реальным создание спинтронных устройств, которые смогут обрабатывать информацию с помощью спина электрона. Это станет основой для нового поколения микропроцессоров и чипов памяти: они будут потреблять минимальное количество энергии и работать на скоростях, недоступных для классической электроники.
Напомним, Институт наукоемких технологий и передовых материалов (ИТПМ) ДВФУ — это научно-образовательный центр мирового уровня, который ведет подготовку высококвалифицированных кадров по программам бакалавриата, магистратуры и аспирантуры в области физики, химии, электроники, наноэлектроники и материаловедения. Его миссия заключается в исследовании природы вещества, создании новых материалов и развитии наукоемких технологий, определяющих будущее. Институт фокусируется на развитии ключевых направлений, таких как квантовые материалы, наноэлектроника, глубокие переработки сырья, биомедицинские и природоподобные технологии. Для достижения целей ИТПМ активно укрепляет научные коллаборации с центрами ДВО РАН, азиатско-тихоокеанскими и российскими партнерами, а также участвует в реализации масштабных инфраструктурных проектов, включая создание синхротрона на острове Русский и работу в рамках ИНТЦ «Русский».
Информация предоставлена пресс-службой Дальневосточного федерального университета
Источник фото: ru.123rf.com
