Полуметаллы открывают новые возможности для микроэлектроники
Существует специфическое состояние кристаллического вещества, называемое полуметаллами Вейля, для которого характерно особое состояние электронов. По мнению учёных, слабо изученные на сегодняшний день полуметаллы Вейля являются весьма перспективными для создания инновационной микроэлектроники. Данной проблематике была посвящена коллективная работа исследователей из СПбГУ, Кубанского госуниверситета, Института физики металлов им. М. Н. Михеева УрО РАН, а также тайваньского Национального университета Ченг Кунг. С результатами их исследований можно ознакомиться в статье «Магнитные исследования вероятного полуметалла Вейля WTe₂, легированного железом», опубликованной в журнале Condensed Matter.
Известно, что легирование полуметаллов Вейля парамагнитными ионами может создавать в этих материалах зависящее от вида и концентрации примесей магнитное упорядочение, которое серьезно изменяет свойства полуметаллов. В некоторых случаях такое легирование приводит к сосуществованию в одном кристалле различных типов магнитного порядка.
При возникновении внутреннего магнитного поля в кристаллах можно наблюдать явления, не свойственные чистым полуметаллам Вейля, такие как аномальный квантовый эффект Холла. Однако все механизмы и причины возникновения необычных свойств еще неизвестны науке.
В процессе изучения легирования полуметалла Вейля ионами железа ученые сумели выяснить, как появляются описанные выше свойства. Кроме того, группа исследователей обнаружила, что подвижные носители заряда в полуметаллах Вейля вызывают явление магнетизма, которое сопровождается резким повышением намагниченности при приложении внешнего магнитного поля. Примечательно, что учёные впервые смогли обнаружить это редкое явление у полуметаллов.
Проведённое исследование, безусловно, имеет также прикладной характер и открывает большие перспективы для новых разработок в области микроэлектроники. Так, полуметаллы Вейля могут быть использована при производстве устройств спинтроники, которые найдут применение во многих областях, например, — в технологиях управления транспортом при помощи магнитного поля.
По материалам rossaprimavera.ru