В России создали новый материал для высокоточной электроники

Российские ученые из Институтов РАН предложили использовать полуметаллы Дирка для компонентов микроэлектроники, в том числе запоминающих устройств и сенсоров.

Исследование свойств арсенида кадмия с 1–6% содержанием хрома открывает перспективы для создания квантовых систем, сенсорных и электронно-оптических устройств.

Вместе с экспертами «ЗУМ-СМД» рассмотрим подробнее научное достижение Института общей и неорганической химии РАН.

Современные микросхемы памяти хранят информацию в виде заряда или состояния электропроводимости элементов каскада интегральных ячеек. Альтернативой электрического воздействия на движение электронов является магнитный поток. Намагничивание материала записывает или стирает информацию, а сканирование его магнитных свойств — воспроизводит.

Арсенид кадмия с добавками хрома способен выстраивать спины в одном направлении. Управление намагниченностью можно осуществлять в широких пределах, тем самым увеличив плотность сохраняемой информации. Оптимизация составов высокочувствительных магнитных материалов осуществляется по данным фазного равновесия. Эти исследования позволяют выявлять и прогнозировать свойства органического соединения.

Российские ученые выявили образование 3-х основных фаз:

Отечественные разработчики создали спин-поляризованные структуры на основе арсенида кадмия и мышьяка. Сплав создается при температуре 740°C добавлением хрома с концентрацией 1–6%. При этом растворимость материала довольно низкая, около 0,1%. Поэтому получается не монолитное расположение хрома, он размещается крупицами. Эти уникальные свойства идеально подходят для создания компонентов микроструктуры, влияющих на перенос зарядов.

Арсенид кадмия представляет собой темно-серый или черный порошок. Это соединение — полупроводник с аномально высокой подвижностью электронов. Материал был заново открыт как трехмерный топологический полуметалл, позиционируемый как объемный аналог графена.Арсенид кадмия обладает отрицательным магнитосопротивлением и сверхпроводимостью.

Арсенид хрома — кристаллическое твердое вещество, используемое в качестве полупроводника и в фотооптике. Арсенид, анион с зарядом-3, представляет собой редкую минеральную группу, состоящую из соединений одного или нескольких металлов с мышьяком. Арсенид-анионы не существуют в растворе, поскольку они являются чрезвычайно основными. Твердые соли имеют очень высокую энергию решетки и токсичны из-за присущей мышьяку токсичности. Арсениды находят применение в полупроводниках, лазерных и светоизлучающих диодах, квантовых точках, а также в оптических датчиках и датчиках давления.