Создан магнитный графен для устройств памяти будущего

Логотип компании
07.07.2024
Создан магнитный графен для устройств памяти будущего

Фото: koya979 / Shutterstock

Физики Курчатовского института в партнёрстве с Российским научным фондом достигли значительного прорыва в области спиновой электроники, разработав новый магнитный материал на основе графена. Этот материал представляет собой уникальную структурную пару «двумерный магнит — графен», интегрированную в кремниевую технологию.

Используя упорядоченную решетку атомов гадолиния с толщиной всего в один атом в качестве двумерного магнита, учёные смогли достичь высокой эффективности магнитных свойств. Графен же играет роль электронного переносчика, что делает этот материал перспективным для разработки новых приборов спиновой электроники. Результаты исследования были опубликованы в престижном научном журнале Carbon и получили высокую оценку в научном сообществе. Проект был реализован благодаря поддержке гранта Российского научного фонда, что подчеркивает значимость отечественной научной работы в разработке передовых материалов будущего.

Дмитрий Аверьянов, руководитель проекта Курчатовского института, кфмн
Мы уверены, что материалы спиновой электроники на основе графена имеют значительный потенциал для создания новых технологий, и мы планируем продолжать синтезировать и исследовать различные варианты этих материалов, варьируя их химический состав.

Современная электроника, основанная на кремниевых технологиях, приближается к своим технологическим пределам. В то время как спинтроника представляет собой энергоэффективную альтернативу, основанную на управлении магнитным моментом электронов вместо простого переноса заряда, её развитие требует создания новых магнитных материалов. Особенно перспективными являются наноматериалы, такие как сверхтонкие пленки, интегрированные с кремниевыми структурами.

«Мы синтезировали двумерные магниты, связанные с графеном, что позволяет нам устранить основной недостаток графена – его отсутствие магнитных свойств. Таким образом, мы создали магнитный графен, интегрированный в кремниевую технологию, открывая новые перспективы для применения в спинтронике», — пояснил Дмитрий Аверьянов.

Продвижение в направлении субмонослойных магнитов, таких как упорядоченные решетки атомов гадолиния, открывает новые горизонты в области спинтроники. Эти разреженные структуры могут использоваться для создания инновационных устройств, таких как сверхкомпактные спинтронические приборы и квантовые вычисления.

Создан магнитный графен для устройств памяти будущего. Рис. 1
Источник: sciencedirect.com

Исследования продолжаются, и в настоящее время учёные активно работают над разработкой новых материалов на основе аналогов графена из атомов кремния и германия. Эти материалы представляют собой системы с совместным существованием различных магнитных порядков — ферромагнитных и антиферромагнитных.

Этот новый подход к созданию материалов спиновой электроники обещает принести значительные инновации в сферу современных технологий и открыть путь к новым функциональным возможностям в области электроники и информационных технологий.

Источник: Пресс-центр НИЦ "Курчатовский институт"

Похожие статьи