Учёные из МФТИ, Российского квантового центра и Индийского института науки в Бангалоре разработали технологию выращивания двумерных магнитных материалов на основе хлорида хрома. Новый подход решает одну из ключевых проблем этой области – сложность получения крупных образцов без повреждения их структуры.
Исследователи внедрили систему фильтров и специальный защитный экран для нагревательных элементов печи, что позволило минимизировать воздействие кислорода и влаги во время синтеза. Благодаря этому стало возможным выращивать не маленькие микронные фрагменты, как раньше, а плёнки сантиметрового масштаба с высоким качеством.
Подробнее о разработке
Метод был разработан совместно МФТИ, РКЦ и IISc. В качестве исходного материала используется хлорид хрома, который осаждается из паровой фазы на подложку из слюды. Синтез проходит при температуре около 500 градусов Цельсия, что считается сравнительно низким показателем для подобных процессов. Для защиты материала от окисления применяется специальная система фильтрации и экран для нагревательных элементов. Полученные в результате плёнки достигают сантиметровых размеров, а их последующий анализ подтвердил высокое качество и пригодность для практического использования.
В отличие от прежних методов, которые позволяли получать только очень небольшие фрагменты двумерных магнитных материалов размером в несколько микрон, новая технология обеспечивает рост значительно более крупных плёнок и лучше подходит для масштабирования.
Двумерные магнитные материалы рассматриваются как основа для сверхкомпактных спиновых транзисторов, квантовых сенсоров и новых систем хранения данных. Однако до сих пор их широкому применению мешали трудности с производством больших и стабильных образцов. Новый метод может существенно ускорить переход от лабораторных экспериментов к созданию реальных устройств.
Для России эта работа важна не только как результат международного научного сотрудничества, но и как вклад в развитие собственных исследований в области квантовых материалов, спинтроники и перспективной электроники.
Совместная разработка российских и индийских учёных открывает новые возможности для масштабного производства двумерных магнитных материалов. Это может стать важным шагом на пути к созданию практических устройств для квантовых технологий, сенсорики и вычислительных систем нового поколения.
Источник: ТАСС, Центр научной коммуникации МФТИ
