Разработана магнитная нанопленка, увеличивающая время работы электронных устройств

30.10.201919:00

Разработана магнитная нанопленка, увеличивающая время работы электронных устройств

Российские специалисты из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) создали ультратонкую магнитную нанопленку, которая позволит электронным устройствам работать на спиновом токе.

На сегодняшний день почти все компьютеры и смартфоны работают на полупроводниках, таких как кремний, поэтому и электроника называется кремниевой. Главный принцип работы такой электроники — это электрический ток, то есть направленное перемещение электронов, переносящих заряд.

Спинтроника – относительно молодое направление физики твердого тела, которое сформировалось 40 лет назад. Исследования в этой области направлены на создание устройств, основанных на спиновом токе, то есть на переносе спина, а не заряда. Каждый электрон, помимо заряда, который переносится электрическим током, обладает собственным магнитным моментом – спином. Спин электрона имеет несколько возможных состояний, которые часто описываются как его направление, например, вверх и вниз. Изменять поляризацию спинов электронов можно с помощью магнитного поля. Таким образом можно передавать не только спиновый ток (аналог электрического), но и, например, переключать компьютерные биты: одно положение спина будет соответствовать нулю, а другое — единице.

Такой эффект специалисты предлагают использовать для записи, хранения и считывания информации. Благодаря электрическому току спинтронные жесткие диски смогут работать без помощи магнитной катушки. Такие диски не будут самопроизвольно размагничиваться.

Для того, чтобы надежно контролировать и удерживать поляризацию спинов, ученые создали тонкую магнитную пленку. Они получили ее с помощью технологии реактивного осаждения, в основе которой лежит химическая реакция между атомами железа и молекулами кислорода на поверхности кремниевого кристалла, покрытого слоем оксида кремния. Толщина такой пленки составляет всего 75 нанометров.

«Новая технология позволяет получить пленку магнетита (Fe3O4) с высокой чистотой состава, что очень важно для поляризации спинов. Однако ее вряд ли можно использовать для промышленного производства», — рассказал инженер кафедры физики Вячеслав Балашев.

Эксперты уверены, что в будущем магнитные и магнитоэлектрические свойства нанопленки могут помочь в разработке высокопроизводительных гибридных устройств полупроводниковой электроники с новыми спинтронными элементами.

Источник

Разработана магнитная нанопленка, увеличивающая время работы электронных устройств
Adblock
detector