Спинтроника: Чего добились в ней сибирские ученые?

0
1067

Сотрудники Института физики полупроводников СО РАН и ЗАО «Экран ФЭП» работают над технологической основой электроники будущего. 

ЭЛЕКТРОНИКА всегда ассоциируется с развитием и прогрессом. О ней говорят, что она меняет мир, делает привычным и даже необходимым использование умных устройств, формирует новый уровень требований к комфорту. А еще она неизбежно создает основу для развития промышленности. Работой над созданием такой основы занимаются в лаборатории физики и технологии гетероструктур Института физики полупроводников СО РАН. О спинтронике и ее будущем «Новой Сибири» рассказал профессор РАН, заведующий лабораторией Олег Терещенко.

Вакуумный полупроводниковый фотодиод производства ЗАО «Экран ФЭП» и ИФП, способный работать как солнечный элемент и спин-детектор свободных электронов. Справа — полупроводниковая структура с квантовыми ямами (приварена на стекло) толщиной 100 нм для детектирования спина свободных электронов
Вакуумный полупроводниковый фотодиод производства ЗАО «Экран ФЭП» и ИФП, способный работать как солнечный элемент и спин-детектор свободных электронов. Справа — полупроводниковая структура с квантовыми ямами (приварена на стекло) толщиной 100 нм для детектирования спина свободных электронов

«Электроника — это управление зарядом электрона. Благодаря электронике (микро- и наноэлектронике) мы пользуемся обычными приборами — телефоном, компьютером и всем, что с ними связано. Главный элемент управления там — транзистор. Он позволяет при помощи относительно небольшого напряжения управлять током носителей заряда.

В настоящее время мировая наука по-прежнему заинтересована возможностью управлять электроном, но воздействовать не на сам заряд, а на спин электрона, с которым связан магнитный момент. Это сегодня мировой тренд, над этой задачей работают многие лаборатории по всему миру».

В приборах, которые используют воздействие на спин, быстродействие и энергосбережение существенно выше, чем в тех, которые основаны на управлении зарядом, объясняет Олег Терещенко. Исследованием этих процессов и занимается лаборатория физики и технологии гетероструктур. И сегодня это единственная в стране лаборатория, которая развивает вакуумную спинтронику и работает над созданием спин-детектора для свободных электронов.

Детектор поможет ответить на вопрос: какой спин у электрона внутри твердого тела? Ответ позволит дальше двигаться в направлении изучения твердотельной спинтроники — основы для появления устройств с качественно новыми характеристиками и возможностями. Разработанный спин-детектор планируется использовать на создаваемом в Новосибирске синхротроне СКИФ.

Над созданием спин-детектора лаборатория активно и результативно работает вместе с новосибирским предприятием ЗАО «Экран ФЭП». «На мой взгляд, самый правильный путь — это когда ученые и производственники находят друг друга и вместе вырабатывают новые общие идеи и задачи, выгодные всем. Мы помогаем им развивать технологии — идеями, нашим потенциалом, знаниями, а они с использованием своего потенциала создают новые приборы, при помощи которых мы изучаем физику. Это самый плодотворный путь с обратной связью: когда для создания нового прибора (устройства) требуется развитие и совершенствование новых технологий производства», — говорит Олег Терещенко. Так, например, был создан вакуумный фотоэмиссионный полупроводниковый фотодиод, который оказался достаточно эффективным преобразователем солнечной энергии.

Успешность этого взаимодействия напоминает, что ученым и инженерам-производственникам нужно создавать естественную «среду обитания», в которой они постоянно будут в поиске общих интересов. Как это сделать — вопрос, пожалуй, не менее интересный, чем создание спин-детектора. Но очевидно, уверен Олег Терещенко, что кроме административно-хозяйственных и финансовых мер для этого требуется привлечение студентов, аспирантов и молодых ученых, ведь поле исследований очень широко.

«Сейчас мы движемся к созданию спин-транзистора, После будут появляться новые гибридные решения, продолжится развитие цифровых устройств и экосистем с качественно иными возможностями для потребителя, — говорит Олег Терещенко. — И еще очевидно, что надо торопиться. От времени на поиск и создания продукта зависит, насколько конкурентоспособными будем мы и где будет место нашей страны во всемирной гонке за будущим».

Максим ТЕТЕР, «Новая Сибирь»

Whatsapp

Оставить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.