Создан гибридный материал из бислоя висмута и магнитной подложки, который может изменить электронику
Российские ученые совместно с коллегами из Международного физического центра Доностии (DIPC) совершили значительный прорыв в области материалов с топологическими свойствами. Им удалось создать новый гибридный материал на основе бислоя висмута и семейства материалов MnBi₂Te₄, который обладает уникальными электронными и магнитными свойствами.
Результаты исследования открывают новые перспективы для создания электронных устройств нового поколения. Работа опубликована в журнале Materials Today Advances.
«Мы создали новый материал, в котором свойства бислоя висмута и магнитной подложки взаимодействуют особым образом. Это позволяет тонко настраивать электронные свойства материала и создавать новые квантовые состояния», — говорит Александр Фролов, заведующий лаборатории фотоэлектронной спектроскопии квантовых функциональных материалов Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ.
Топологические изоляторы — это материалы, которые ведут себя как изоляторы внутри, но проводят электрический ток по поверхности. Сверхтонкие пленки висмута представляют собой один из наиболее перспективных 2D топологических материалов. Однако добавление к нему магнитных свойств подложки из MnBi₂Te₄ продемонстрировало уникальные эффекты. Подложка, в свою очередь, является магнитным топологическим изолятором. Такие гетероструктуры открывают новые возможности для создания квантовых устройств. Например, они могут послужить основой для создания стабильных и эффективных кубитов, спинтронных устройств.
Соединения на основе MnBi₂Te₄ являются объектом пристального внимания исследователей в области топологических материалов. В настоящей работе международный коллектив ученых исследовал гетероструктуры на основе бислоя висмута и соединений MnBi₂Te₄. Применение фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением позволило детально изучить электронную структуру полученных образцов и раскрыть новые аспекты взаимодействия между бислоем висмута и топологическим изолятором в качестве подложки.
Одним из ключевых результатов работы стало обнаружение новых электронных состояний на границе раздела между бислоем висмута и магнитной подложкой. В частности, ученые смогли предсказать состояния с высоким числом Черна. Это значит, что ученые могут получить волновую функцию, описывающую топологический изолятор.
Исследование является важным шагом в развитии области топологических материалов. Полученные результаты могут привести к созданию новых устройств с высокой энергоэффективностью и устойчивостью к внешним воздействиям.
Работа выполнена большим коллективом ученых из Международного физического центра Доностии (DIPC, Испания), Института физики прочности и материаловедения СО РАН, Санкт-Петербургского государственного университета, Хиросимского университета (Япония), Института катализа имени Г. К. Борескова, СО РАН, Института геологии и минералогии имени С. Л. Соболева СО РАН, МГУ им. М. В. Ломоносова, Центра передовых лазерных технологий Института физики (Хорватия), ELETTRA (Италия), ALBA (Испания), Университета Страны Басков (Испания), Новосибирского государственного университета и Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ.
Telegram 
Дзен 
VK Дистанционное зондирование из космоса выявило 280 гигантских каменных кругов, разбросанных по пустыне Атбай в Судане. Исследователи пришли к выводу, что это погребальные сооружения, оставленные исчезнувшей культурой скотоводов. Эти люди пасли здесь стада в четвертом-третьем тысячелетии до нашей эры, когда климат в пустыне был более влажным.
Авторы нового исследования выяснили, почему летающие насекомые так не любят чеснок: в нем содержится органическое вещество, подавляющее процесс спаривания и откладывания яиц. Причем мух и комаров отпугивает не запах, а вкус чеснока, поскольку это соединение особым образом воздействует на вкусовые рецепторы.
Вопрос формирования первых континентов на Земле до сих пор вызывает научные дискуссии. Исследование состава древнейших известных минералов, сохранившихся в архейских магматических горных породах Австралии, стало новым подтверждением того, что континенты появились в результате субдукции 3,5 миллиарда лет назад.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно