Сегодня 24 июня 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В России создали новый класс наноматериалов для электроники будущего — в них магнетизм соседствует со сверхпроводимостью и не только

В Курчатовском институте создали новый класс материалов на базе кремния и германия, который может стать базой для создания устройств наноэлектроники и спинтроники. Это слоистые структуры из атомарно тонких плёнок наподобие графена, только из кремния и германия. Причём производство из этих материалов можно наладить с использованием существующей промышленной инфраструктуры и установок.

 Источник изображения: Курчатовский институт

Источник изображения: Курчатовский институт

Свойства новых материалов зависят от количества монослоёв. Производство слоистых структур стало возможным благодаря разработке оригинального метода синтеза с использованием прекурсоров на основе силицена и германена (это кремниевые и германиевые плёнки толщиной в один атом кремния и германия соответственно). Материалы показали широкий спектр свойств от магнетизма с высокой подвижностью носителей заряда до сверхпроводимости.

Традиционный кремний, очевидно, подходит к своему технологическому пределу в микроэлектронике. Вместо управления токами в игру вступают квантовые эффекты, например, туннелирование электронов, что делает работу измельчавших транзисторов непредсказуемой. Для дальнейшего развития отрасли нужны новые материалы и крайне хотелось бы сохранить при этом производственную базу как можно в большем объёме. Использование в основе новых материалов привычных кремния и германия обещает как первое, так и второе.

Интеграция слоистых структур с полупроводниковой платформой обеспечивается при использовании в качестве реагентов кремниевых и германиевых подложек, а в качестве прекурсора в первом случае применяется силицен, а во втором — германен.

«Наш подход позволил создать целые классы новых материалов, обладающих различными функциональными свойствами», — сообщил руководитель проекта, ведущий научный сотрудник лаборатории новых элементов наноэлектроники Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий Андрей Токмачёв.

В частности, тонкоплёночный материал SrAlSi на кремниевой подложке демонстрирует сверхпроводящие свойства даже при толщине в несколько монослоёв. Транспортные и магнитные измерения позволили обнаружить переход от трёхмерной сверхпроводимости к двумерной. Материалы EuAl2Ge2 и SrAl2Ge2 интересны в первую очередь высокой подвижностью носителей заряда. Подчеркнём, что до недавнего времени высокая подвижность носителей и магнетизм считались взаимоисключающими свойствами, но слоистая структура EuAl2Ge2 обеспечила возможность для их совмещения в одном материале.

«На наш взгляд, сверхпроводимость и магнетизм этих материалов позволяют существенно расширить возможности при создании устройств наноэлектроники», — прокомментировал это открытие Андрей Токмачёв.

Добавим, статьи по результатам работы учёных удостоились публикаций в высокорейтинговых научных журналах Small и Journal of Materials Science & Technology.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Apple исправила главную проблему Liquid Glass — вторая бета iOS 26 стала более читаемой 2 ч.
Конгресс США запретил сотрудникам пользоваться высокорискованным WhatsApp 3 ч.
«Продолжаем держать курс на крутые обновления»: создатели «Мира танков» и «Мира кораблей» нацелены обжаловать решение суда 3 ч.
Одна платформа, чтоб править всеми: в библиотеку Xbox на ПК скоро можно будет добавить игры из Steam, Battle.net и «других ведущих магазинов» 4 ч.
Точки восстановления в Windows 11 теперь живут всего 60 дней 5 ч.
Фольклорный хоррор «Лихо одноглазое» от создателей «Чёрной книги» получил дату выхода в Steam и новый трейлер 6 ч.
Календарь релизов — 23 – 29 июня: Death Stranding 2 и System Shock 2: 25th Anniversary Remaster 7 ч.
Dune: Awakening установила рекорд по скорости продаж для Funcom — более 800 тысяч смертей от Шаи-Хулуда и другие достижения игроков 7 ч.
Broadcom представила VMware Cloud Foundation 9 — основу основ для современного частного облака 12 ч.
Разработчики российского MMO-шутера Pioner раскрыли, как будут улучшать игру по итогам тестирования в Steam 13 ч.