16.10.2016 04:32
Новости.
Просмотров всего: 8946; сегодня: 2.

Ученые ДВФУ создали ультратонкие материалы для электроники нового типа

Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) создали новые ультратонкие материалы для электроники нового типа — спин-орбитроники. Появление таких гибридных структур позволит уже через несколько лет создать смартфон, который будет работать без подзарядки неделями.

Сотрудники лаборатории пленочных технологий и лаборатории электронной микроскопии и обработки изображений Школы естественных наук ДВФУ первыми в мире получили трехслойные пленки состава рутений-кобальт-рутений (Ru/Co/Ru) с толщиной магнитного слоя всего в четыре атомных слоя, то есть меньше одного нанометра. Результат работы опубликован в престижном научном журнале Journal of Physics D: Applied Physics.

Как рассказал заведующий лабораторией пленочных технологий Алексей Огнев, в ДВФУ впервые получены поликристаллические пленки Ru/Co/Ru, обладающие таким важным функциональным свойством, как перпендикулярная магнитная анизотропия. По словам ученого, в ближайшее время именно такие материалы найдут широкое применение в устройствах электроники нового типа — энергонезависимой магнитной памяти и логики, высокочувствительных датчиках, биомедицинских сенсорах, системах сверхбыстрой обработки информации и искусственного интеллекта.

«Полупроводниковая электроника уже практически достигла предела своего физического развития, и сейчас нужны новые подходы. Один из них заключается в использовании магнитных материалов с перпендикулярной анизотропией для сверхплотного хранения и сверхбыстрой обработки информации, — объяснил Алексей Огнев. — В лабораторных условиях мы получили поликристаллические пленки и наноструктуры на основе системы Ru/Co/Ru и показали, как изменяя толщину немагнитного слоя рутения можно улучшать магнитные свойства кобальта. Создаваемые на основе наших структур элементы памяти будут отличаться более высокой скоростью обработки информации и низким энергопотреблением по сравнению с полупроводниками, а сам процесс производства таких элементов станет проще и дешевле».

Ведущий научный сотрудник лаборатории Александр Самардак напомнил, что в микроэлектронной индустрии главным носителем информации является электрон. Спин-орбитроника основана на передаче спинового магнитного момента, что требует гораздо меньше энергии, чем при переносе электрического заряда.

«Спин-орбитроника сегодня очень активно развивается во всем мире, и перед инженерами стоит задача совместить полупроводниковую электронику с магнитными материалами. Появление таких гибридных структур обычный человек может почувствовать, скажем, купив уже через несколько лет смартфон, который будет работать без подзарядки неделями. Также это позволяет решить глобальную задачу по уменьшению энергопотребления многочисленных центров обработки данных и, соответственно, выбросов вредных веществ в атмосферу», — подчеркнул Александр Самардак.

В настоящее время полученные результаты на тонких пленках исследователи используют для создания и изучения наноструктур для сенсоров магнитного поля. Также сотрудники лаборатории в партнерстве с группой профессора Йонг Кьён Кима из Университета Корё (Республика Корея) ведут разработку элементной базы спин-волнового процессора и спин-орбитальной энергонезависимой памяти. По словам ученых ДВФУ, успешное создание такого прототипа ячейки памяти позволит повысить скорость записи и снизить энергопотребление более чем в сотню раз по сравнению с лучшей современной памятью.

«Сотрудничая с зарубежными коллегами, мы стремимся выйти на новый, мировой уровень научной работы. Сейчас мы также обсуждаем совместный проект с профессором Оклэндского университета Андреем Славиным по разработке принципиально новой компонентной базы для энергоэффективных вычислителей на основе магнитных нейроморфных устройств. Реализация этих прорывных идей в ДВФУ позволит получить практически Нобелевские результаты и публикации в таких журналах, как Science и Nature», — пояснил Александр Самардак.

Стоит отметить, что исследование пленок Ru/Co/Ru ученые ДВФУ проводили с использованием Керровского микроскопа Evico Magnetics, который был приобретен за счет средств гранта Федеральной целевой программы и Программы развития ДВФУ. Таких приборов, позволяющих изучать микромагнитную структуру тонких пленок и наноструктур, в России только два.

Наряду с Journal of Physics D: Applied Physics итоги масштабной работы международного научного коллектива ДВФУ также нашли отражение в рейтинговых журналах Physical Review Letters (IF=7.65), Physical Review B (IF=3.72), Applied Surface Science (IF=3.15) и других.


Ньюсмейкер: ДВФУ — 3 публикации
Поделиться:

Интересно:

Русский антиквар первым наладил дистанционную торговлю в XIX веке
22.03.2025 10:03 Аналитика
Русский антиквар первым наладил дистанционную торговлю в XIX веке
В "Московском журнале" вышла статья сотрудника Российского государственного архива литературы и искусства (РГАЛИ) Юлии Масловой, в которой рассказывается о московских антикварах и книготорговцах XIX-XX века Большаковых. В числе прочего отмечается, что один из видных представителей этой династии нашел способ сделать свою фирму известной по всей стране. Как пишет Юлия Маслова, родоначальником династии являлся Тихон Большаков (1794-1863). В РГАЛИ сохранилось его письмо, написанное в 1812 году. В нем юноша рассказывает родным о своем возвращении в Москву после пожара. "Так я уведомляю вас, что у меня в погребе не осталось ни на один пятак. По приходу моему в Москву жил я недели две безо всякого дела, потому что товаров купить негде. Наконец я стал понемногу покупать, и накупил я товару всякого разбора…", - писал он. Юлия Маслова отмечает, что в Москве, казалось, не было ни одного собирателя...
История и боевой путь 6 дивизии народного ополчения Москвы
21.03.2025 15:10 Аналитика
История и боевой путь 6 дивизии народного ополчения Москвы
Краткая история 6 дивизии народного ополчения Дзержинского района г. Москвы - 160 стрелковой Брестской Краснознаменной дивизии (II формирования) в 1941 – 1945 гг.   Формирование дивизии  3-7 июля 1941 г. – проходило формирование дивизии. Основным центром формирования дивизии был Институт инженеров железнодорожного транспорта им. Ф.Э. Дзержинского, где располагался штаб дивизии. Формирование частей дивизии проводилось в нескольких учебных заведениях Дзержинского района. Основными местами формирования дивизии были предприятия и учреждения района: заводы «Борец», «Станколит», Московский комбинат твердых сплавов, «Красный штамповщик», фабрики имени Ногина, «Детская книга», а также Московский институт инженеров железнодорожного транспорта, наркоматы внутренних и иностранных дел СССР, танковой промышленности и др. Более 170 предприятий и учреждений Дзержинского...
Зачем корабли Первой мировой окрашивали в "зебру", объяснили эксперты
21.03.2025 12:03 Аналитика
Зачем корабли Первой мировой окрашивали в "зебру", объяснили эксперты
Команда исследователей из Университета Астона под руководством профессора Тима Мизома и доктора Саманты Стронг проанализировала необычную маскировку, которую активно применяли для линкоров во времена Первой мировой войны. Целью такого камуфляжа было введение противника в заблуждение. Результаты исследования опубликованы в журнале i-Perception, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Исследователи пишут, что во время Первой мировой войны военно-морские силы разных стран активно экспериментировали с окраской кораблей в так называемый ослепляющий камуфляж. Особую популярность тогда получили геометрические фигуры и полосы, которые превращали военные суда в своего рода "зебры". Цель такого камуфляжа - сбить с толку противника, особенно капитанов подводных лодок. Считалось, что такой камуфляж вводит врага в заблуждение относительно скорости и направления движения кораблей...
Что такое Чёрная Русь и где она располагалась?
21.03.2025 11:03 Аналитика
Что такое Чёрная Русь и где она располагалась?
Найти точные, документально подтверждённые сведения о Чёрной Руси не представляется возможным, хотя Чёрная Русь обозначена на некоторых старинных картах и упоминается в средневековых документах. Скупые сведения источников по-разному интерпретируются различными авторами. В данной ситуации для исследования истории Чёрной Руси необходимо познакомиться с разными точками зрения и выявить преобладающие мнения. Изучая Чёрную Русь, невозможно не коснуться вопроса о других «цветных» территориях средневековой Руси. Как объясняется колористическое обозначение некоторых территорий Руси в средние века? Согласно средневековым источникам, в средние века существовали Чёрная, Белая и Червонная (Красная) Русь. Почему для обозначения территорий использовали цвета? Согласно одной из гипотез, цветные названия отражали древнюю традицию красками обозначать стороны света: чёрный цвет соответствовал обозначению...
Белая Русь: Что означало и где располагалась
20.03.2025 11:06 Аналитика
Белая Русь: Что означало и где располагалась
Историко-географический термин «Белая Русь» находится в одном ряду с другими «цветными» обозначениями Руси – «Чёрная Русь» и «Червонная (Красная) Русь» и является столь же неопределённым понятием с перемещающимся географическим расположением и неоднозначным смысловым наполнением. Что известно о Белой Руси? Об изучении вопроса о Белой Руси Неясность определения названия «Белая Русь» лежит не столько в плоскости недостатка источников, сколько в их вольной интерпретации, зависящей от глубины исторических знаний исследователя. Более того, учёные выяснили, что в литературе, в том числе научной, в угоду собственным политическим и идеологическим взглядам, авторы допускают искажение цитат из письменных источников и ссылаются на несуществующие документы и факты. К примеру, в ряде современных работ сообщается, что Николай I запретил использование названия «Белоруссия», истоком которого являлся...