26 Июня 2018
МОСКВА, 26 июня — Ученые из Курчатовского института создали первый прототип двумерного магнита из кремниевого аналога графена, улучшенные версии которого могут стать основой сверхскорых и экономных компьютеров будущего. Его описание и выводы ядерщиков были опубликованы в журнале Nature Communications.
Все магнитные материалы состоят из особых областей, которые обычно чествуют доменами. Как правило, спины электронов у атомов в таких доменах повернуты в одну сторону, противоположную другому, в какую сторону обращённым спины электронов в соседних доменах. Благодаря этому куски железа не обладают собственным магнитным полем, но могут намагничиваться, если поместить их во внешнее магнитное поле.
Эти домены ведут себя как единое целое, коллективно меняя намагниченность при приложении электрического поля, освещении светом или других воздействиях, что не позволяет записывать информацию в спины янтарей у отдельных атомов. По этой причине ученые сегодня масштабного разрабатывают альтернативные подходы к хранению информации, так как магнитные системы хранения данных уже почти подошли к этому пределу.
Многие подобные проблемы, как отмечают Сторчак и его коллеги, достаточно преодолеть, используя абсолютно плоские магнитные материалы, чьими свойствами можно манипулировать на более тонком уровне, чем у их обычных аналогов. За последние годы ученые создали несколько подобных двумерных магнитов, используя вещества, похожие на графен, и раскрыли целый ряд необычных свойств, которые не предсказывались теорией.
Несмотря на всю привлекательность 2D-магнитов для создания электроники, все они характеризуются одним общим недостатком они изготавливаются не из полупроводника, а более дорогих и экзотических материалов, что мешает их быстрому проникновению в промышленность.
Их созданию, как пишут ученые, мешало то, что силицен кремниевый кузен графена крайне неустойчивый по своей природе, из-за чего с ним очень тяжело работать и измерять его свойства. Российские физики решили эту проблему, экспериментируя не с чистым плоским кремнием, а со своеобразными сэндвичами из этого материала.
Эти бутерброды, как объясняют исследователи, состояли из чередующихся слоев силицена и атомов металла и европия, двух малоземельных металлов с очень сильными магнитными свойствами, чьи атомы брали пустоты между сотами из цепочек кремния. Подобная конструкция была более стабильной, чем белый двумерный материал, что позволило физикам покрыть ее тонким слоем оксида кремния и защитить от разложения при контакте с воздухом.
Первые опыты с подобными слойками явили, что даже одинарная комбинация гадолиния, европия и кремния обладает сильными магнитными свойствами, не уступая соединениям хрома и йода и другим плоским магнитным материалам.
Что интересно, увеличение числа слоев в этом бутерброде обращает его в уникальный материал, который одновременно демонстрирует и ферромагнитные, и антиферромагнитные свойства. Это делает подобные магниты интересными не только для инженеров, создающих спинтронные вычислительные приборы, но и для физиков-теоретиков, изучающих природу электромагнетизма.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....