Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег РИА Наука
РИА Наука

Физики из России и Японии придумали материал для электроники будущего

© Фото : Gregory Stewart, SLACЭлектроны и ядро атома
Электроны и ядро атома

МОСКВА, 12 сен — РИА Новости. Российские физики-теоретики и их зарубежные коллеги предсказывают существование ранее неизвестного класса полуметаллов, особых материалов, пропускающих через себя только определенные типы электронов и способных стать основой нового вида электроники, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

"В каком-то смысле наше открытие было сюрпризом даже для нас самих. Оно, в сущности, подтверждает знаменитый ленинский тезис о неисчерпаемости электрона наравне с атомом. Теперь дело за экспериментаторами. Веществ, которые хорошо описываются рассмотренной нами моделью, известно достаточно много. Поэтому я убежден, что предсказанная нами фаза будет в конце концов обнаружена", — заявил Артем Сбойчаков из Института теоретической и прикладной электродинамики РАН.

Так художник представил себе электронный спектр трехмерного аналога графена
Физики из России объяснили существование трехмерных аналогов графена

Так называемые полуметаллы с точки зрения физиков являются не химическими веществами, занимающими промежуточное положение между настоящими металлами и полупроводниками вроде кремния, а особыми материалами, избирательно пропускающими электрический ток. Приставка "полу" в их названии обусловлена тем, что они пропускают лишь те электроны, чей спин повернут или вверх, или вниз. Это позволяет ученым и инженерам использовать спин электронов для передачи информации.

Все известные полуметаллы содержат в себе атомы редкоземельных и переходных металлов, многие из которых являются редкими и дорогими, а другие — крайне токсичными и небезопасными для человека. Это не позволяет использовать спиновую электронику в качестве компонентов кибернетических протезов и различных вживляемых чипов.

Изобретатель, архивное фото
Физики создали частицу, которая ведет себя как материя и антиматерияФизики создали крайне необычную виртуальную частицу – так называемый фермион Вейла – которая ведет себя внутри кристаллов одновременно как материя и антиматерия, что открывает дорогу для создания сверхбыстрых и почти не греющихся компьютеров.

Ученые из ИТПЭ РАН, МФТИ и их зарубежные коллеги из Института RIKEN в Японии, нашли способ создания полуметаллов, не содержащих в себе атомов металлов и обладающих при этом необычными свойствами, которых нет у "обычных" полуметаллов.

Эти необычные свойства заключаются в том, что в таких материалах можно контролировать не только спин электронов, но и так называемый долинный индекс, еще одно свойство носителей заряда, связанное с их энергией. Подобные материалы ученые назвали "спин-долинными полуметаллами".

Определенный класс изоляторов, который изучали физики из России и зарубежных стран, можно превратить в подобные полуметаллы, если добавить в них электронов и "дырок", заменив часть их атомов на другие элементы. В роли таких присадок, как отметил Александр Рожков, физик из московского Физтеха в Долгопрудном, могут выступать атомы азота, фосфора и других элементов, число электронов в которых отличается от того, сколько их содержится в оригинальном материале.

Сэндвич из ферромагнетиков и сверхпроводника, превративший золото в магнит
Физики из МГУ превратили золото в магнит и сделали шаг к спинтроникеРоссийские физики и их зарубежные коллеги смогли превратить тонкую пластинку из золота в подобие магнита, используя особый сверхпроводник на базе ниобия и несколько кусочков железа, которые могут стать базой для сверхбыстрой и экономичной спиновой электроники.

По словам физиков, их теоретическое открытие уже привлекло внимание коллег-экспериментаторов из американского университета Ратгерса. Создание такого полуметалла ускорило бы разработку спиновой электроники и помогло бы человечеству найти новые применения для подобных материалов.

Рекомендуем
Игорь Краснов
Путин внес кандидатуру замглавы СК на должность генпрокурора
На месте прорыва трубы отопления в хостеле в Перми
Среди погибших при прорыве трубы в пермском отеле оказался ребенок
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала