Российский научный фонд (РНФ) подвел итоги 2025 года. Ведущие ученые из экспертных советов РНФ отобрали десять наиболее ярких достижений российской науки, поддержанных Фондом. Среди них – проект совместного коллектива исследователей из НИЦ "Курчатовский институт" и Дальневосточного федерального университета, отмеченный в номинации "Инженерные науки".
Ученые создали и исследовали новый материал — двумерный альтермагнетик толщиной всего в один монослой. Это открывает путь к спинтронным устройствам будущего — энергоэффективной памяти и логическим схемам компьютеров на основе спина электрона.
Традиционно, магниты делятся на два класса — ферромагнетики и антиферромагнетики. Недавно открытые альтермагнетики сочетают в себе лучшие свойства этих двух классов, что ранее считалось невозможным: значительные спиновые сигналы при отсутствии мешающих работе устройств рассеянных магнитных полей.
Однако, современная электроника требует наноматериалов на уровне монослоя, интегрированных с кремниевой технологической платформой.
Ученые решили эту задачу, синтезируя на кремнии пленки на основе редкоземельного элемента гадолиния, уменьшая их толщину — от сотен атомных слоев до монослоя. Полученные пленки продемонстрировали все ожидаемые свойства альтермагнетиков. Переход к двумерному пределу позволил получить максимальные спиновые сигналы. Для различных приложений получены как металлические, так и полупроводниковые материалы. Последующие исследования позволили создать аналогичные редкоземельные альтермагниты на германиевой платформе.
Разработанная авторами технология делает возможным создание новых спинтронных устройств, в которых информация передается не только зарядом электрона, но и его спином. Это позволит осуществить переход к чипам с предельно низким энергопотреблением, которые работают быстрее, чем современные компоненты электроники.