Коллектив ученых Института наукоемких технологий и передовых материалов Дальневосточного федерального университета (ИТПМ ДВФУ) совместно с Национальным исследовательским центром "Курчатовский институт" добился выдающегося успеха — открытие нового двумерного альтермагнетика вошло в десятку важнейших научных достижений года по версии Российского научного фонда. Это уникальное открытие формирует задел для революционных изменений в области спинтроники, обеспечив появление энергоэффективной памяти и мощных логических схем для компьютеров завтрашнего дня.
Двумерные альтермагнетики: новая эра материаловедения
В течение десятилетий магниты относили к ферромагнетикам или антиферромагнетикам, каждый из которых обладал своими преимуществами и недостатками. Совсем недавно учеными был идентифицирован совершенно новый класс — альтермагнетики, сочетающие достоинства классических материалов. Их ключевая особенность — способность генерировать мощные спиновые сигналы, не создавая мешающих паразитных магнитных полей. Однако встала задача: получить подобные материалы в минимально возможной толще — в формате одного атомного слоя, подходящем для интеграции в современную микро- и наноэлектронику на кремниевой основе.
Гадолиний и германий: инновации российских ученых
Группе исследователей ИТПМ ДВФУ и "Курчатовского института" удалось разработать технологию получения сверхтонких плёнок из соединений редкоземельного элемента гадолиния на кремнии. Шаг за шагом ученым удалось довести толщину этих пленок до одного атомного слоя. Коснувшись двумерного предела, материал продемонстрировал все необходимые признаки альтермагнетика: устойчивые спиновые сигналы достигли совершенно новых высот, а сам материал сохранил стабильность.
Кроме того, ученые разработали подход к синтезу альтермагнетиков на основе германия, что расширило спектр электронных и магнитных свойств, а также позволило создавать как металлические, так и полупроводниковые варианты. Такая универсальность открывает перед материалом широкие перспективы применения в различных электронных устройствах и логических схемах нового поколения.
Спинтроника и энергоэффективная память: будущее становится ближе
Уникальные свойства двумерных альтермагнетиков, открытых при поддержке Российского научного фонда, прокладывают дорогу к появлению микропроцессоров и модулей памяти, работающих с использованием спина электрона, а не только его заряда. Данный подход не только повышает скорость обработки информации, но и уменьшает энергозатраты. Таким образом, эти материалы способны лечь в основу энергоэффективных, компактных и сверхбыстрых чипов и электронных схем, что крайне важно для развития искусственного интеллекта, облачных вычислений и мобильных устройств будущего.
ИТПМ ДВФУ: Центр притяжения талантов и научных инициатив
Институт наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ объединяет образовательные и исследовательские программы мирового уровня, в том числе в таких областях, как физика, электроника, материаловедение, наноэлектроника и химия. Здесь готовят элиту отечественной и мировой науки, реализуя бакалаврские и магистерские направления, аспирантские программы и обеспечивая практическое участие студентов в передовых исследованиях.
Миссия института направлена на глубокое изучение структуры вещества, создание принципиально новых материалов и развитие ведущих технологических трендов. Особое внимание отводится квантовым материалам, экологическим решениям, биомедицинским технологиям и совместным проектам с ДВО РАН, инновационными центрами России, а также ведущими научными организациями Азиатско-Тихоокеанского региона. Благодаря научным альянсам и развитию инфраструктуры, таким как создание синхротрона на острове Русский и проектам ИНТЦ «Русский», ДВФУ уверенно двигается вперед.
Открытие, способное изменить облик современной электроники
Новое поколение материалов, разработанных российскими учеными посредством синтеза на основе гадолиния и германия, уже привлекло внимание мирового научного сообщества. Результаты их работы — это не только рекордные значения спиновых свойств, но и реальная возможность массового внедрения спинтронных технологий, что сулит рывок в развитии энергоэффективных вычислительных систем. Благодаря поддержке Российского научного фонда и эффективному научно-образовательному взаимодействию, ИТПМ ДВФУ и "Курчатовский институт" закладывают прочную основу для внедрения инновационных материалов в производство передовой электроники, способной превзойти современные аналоги по ключевым характеристикам.
Информация подготовлена пресс-службой Дальневосточного федерального университета
Источник фото: ru.123rf.com
Источник: scientificrussia.ru
