Нижегородские учёные вырастили наноструктуру с эффектом спиновой памяти

Фото: Пресс-служба ННГУ им. Н.И. Лобачевского

НИА "Нижний Новгород" - Татьяна Соловьёва

Физики и технологи Университета Лобачевского создали полупроводниковые наноструктуры на основе марганца и галлия, которые можно использовать в качестве ячеек гибридной спиновой памяти, базирующейся на квантовых технологиях. Об этом сообщили в пресс-службе ННГУ.

Как пояснили в ННГУ, спиновая память – одно из главных направлений спиновой электроники. Это квантовые технологии, которые основаны на управлении магнитными моментами электронов. Каждый электрон несёт не только заряд, но и спин (от англ. spin – "вращение"), который создаёт вокруг себя магнитное поле. Им можно управлять, "заперев" электрон в квантовой яме – сверхтонком слое полупроводника, ограничивающем движение частицы. Спин электрона можно поворачивать и ориентировать в разных направлениях, как стрелку компаса. Таким образом происходит кодирование информации.

Благодаря "записи" и "считыванию" спинов можно построить быструю и энергоэффективную компонентную базу электроники - и заменить ими традиционные полупроводниковые диоды, светодиоды и транзисторы. Но для этого нужен материал, который обладает свойствами и полупроводника, и постоянного магнита.

Согласно информации, учёные НИФТИ ННГУ, основываясь на разработках бразильских коллег, смогли добиться стабильного эффекта спиновой памяти в наноструктуре с атомарно тонкими слоями магнитных атомов. Команда учёных под руководством д.ф.-м.н. Михаила Дорохина обнаружила, что оптический импульс создаёт поляризацию в квантовой яме со слоем арсенида галлия (GaAs) в центре. Там электроны поляризуются и намагничивают соседний нанослой атомов марганца (Mn), который, в свою очередь, запоминает и сохраняет эту поляризацию.

Учёные зафиксировали, а затем смогли продемонстрировать запись и считывание информации с помощью импульсов поляризованного света. Работа нижегородских специалистов опубликована в ведущем международном журнале Physical Review B.

Разработкой гибридных платформ, сочетающих свойства полупроводникового диода и магнитного элемента памяти, занимаются учёные всего мира, прежде всего – США и Японии. И созданная нижегородскими специалистами структура не уступает лучшим образцам, уверены в ННГУ.

Ранее сообщалось, что нижегородские учёные разработали сплавы, имеющие рекордную прочность и коррозионную стойкость. Элементы конструкций, изготовленные из таких сплавов, подойдут для работы в условиях в том числе повышенных нагрузок, а также иметь меньшую стоимость по сравнению с промышленными аналогами.