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 Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Последствия цветения водоемов опасны для целых экосистем. Внешний контроль этого процесса нужно проводить аккуратно, чтобы не навредить живым организмам еще больше. Для этого ученым нужно точно понимать, какие процессы происходят под поверхностью воды.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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