Созданы сверхтонкие мембраны для квантовых устройств нового поколения

Полученные миниатюрные мембраны имеют толщину всего в несколько нанометров, но при этом способны сохранять упорядоченную кристаллическую структуру, а также обладают уникальными электронными свойствами. Важность новой технологии заключения в том, что ранее учёным не удавалось совместить указанные свойства с минимальной толщиной мембран.

В своих исследованиях учёные отдали предпочтение перовскитным оксидам. Эти материалы допускают тонкую настройку своих магнитных, электрических и оптических параметров. В ходе работы над выяснилось, что существует метод выращивания  позволяющий синтезировать пленки, сохраняющие свои свойства при отделении от подложки. По словам учёных, следующим этапом разработок может стать получение гибридных структур, в которых оксиды будут комбинироваться с другими двумерными материалами.

Для того, чтобы продемонстрировать эффективность разработанный технологии учёные синтезировали мембраны на основе титаната стронция и лантан-стронций-манганита. Выбор этих материалов был обусловлен их значимостью для спинтроники (область, где передача информации осуществляется с помощью спина электрона). В ходе демонстрации было показано: даже будучи отделенными от подложки, созданные сверхтонкие мембраны не потеряли магнитный порядок и высокую проводимость.

Это происходит благодаря особой прослойке, которую можно частично растворить, сохранив основной материал не повреждённым. Следует отметить, что подобная технология уже использовалась для полупроводников. Заслугой учёных стала адаптация метода под сложные оксиды.

Убедиться в том, что разработанная технология эффективна позволяет электронная микроскопия, которая показывает, что атомная решётка мембран не имеет дефектов на больших участках. При этом спектроскопические измерения доказывают сохранение ключевых энергетических уровней мембран.

По словам учёных, механическая гибкость и стабильность характеристик  делает сверхтонкие мембраны перспективным для комбинации с другими материалами, в том числе с графеном и прочими двумерными кристаллами.

Это, в свою очередь, поможет в разработке новых типов миниатюрных сенсоров, энергоэффективных спинтронных элементов и квантовых компонентов. Развитие технологий в сфере производства электроники — постоянный процесс. Производителям важно следить за появляющимися новыми технологиями в области изготовления электронных устройств, в том числе печатных плат и электронных компонентов, чтобы внедрять появляющиеся методы в производственный процесс и тем самым способствовать прогрессу.

По материалам: industry-hunter.com