Новые материалы позволят создать более совершенные электронные устройства

Современные электронные устройства потребляют всё больше энергии, и решением этой проблемы может стать переход к устройствам спинтроники, использующим спиновые степени свободы электронов. Это позволит снизить энергопотребление, улучшить скорость работы оперативной памяти и расширить возможности обработки данных.

Учёные из Красноярска выбрали германит марганца как подходящий материал, который обладает рядом полезных свойств, включая изменение температуры под воздействием внешнего магнитного поля. Этот эффект называется магнитокалорическим (МКЭ) и проявляется при комнатной температуре.

Исследователи разработали технологию получения плёнок германида марганца, используя состав буферного слоя с добавлением кремния толщиной около 10 нанометров. Плёнки были получены методом молекулярно-лучевой эпитаксии, при котором атомы материала встраиваются в кристаллическую решётку образца.

Анна Лукьяненко, кандидат физико-математических наук и научный сотрудник Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН (на фото), отмечает: «В магнитокалорических материалах часто используются редкоземельные атомы, но мы стараемся уменьшить их использование. Марганец и германий широко распространены в земной коре, поэтому наш материал является хорошей альтернативой. Германид марганца обладает свойствами, которые могут быть полезны в различных областях. Во-первых, он является проводником. Во-вторых, он ферромагнетик, обладающий магнитными свойствами, которые могут быть использованы в спинтронике. Кроме того, он проявляет магнитокалорический эффект, то есть меняет свою температуру при изменении намагниченности».

Полученные плёнки стабильно работают при комнатной температуре, что делает их применимыми во многих устройствах, например, в датчиках сигнализации и элементах управления умным домом.

Работа выполнена при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».

Источник: https://scientificrussia.ru/articles/novye-materialy-ulucsat-funkcii-elektronnyh-ustrojstv