• Наука
  • Технологии
  • Моделирование
  • Космос
  • Концепции
  • Hardware
  • Сети
  • Приложения
Home Технологии Свойствами разбавленного магнитного полупроводника научились управлять

Ученые из Уральского федерального университета и Университета Пондичерри синтезировали ряд материалов, обладающих полупроводниковыми и магнитными свойствами одновременно. Основой их состава является диоксид олова (SnO2), к которому добавлено разное количество магнитных ионов кобальта и цинка. Благодаря последним эти материалы приобрели магнитные свойства. Созданные системы перспективны для создания сверхбыстрых компьютеров. Результаты исследования опубликованы в журнале Alloys and Compounds.

Человечеству издавна известны магнитные полупроводники — материалы, одновременно проявляющие полупроводниковые и магнитные свойства. В процессе их изготовления к основному веществу или матрице добавляют магнитные ионы. Было показано, что даже небольшое количество последних наделяет материал магнитными свойствами. Такие вещества назвали разбавленными магнитными полупроводниками (РМП).

«Интерес к магнитным полупроводникам появился в связи с возможностью сочетать полупроводниковые и магнитные свойства в одном объекте. То есть если мы создадим наноразмерные элементы на их основе, то сможем считывать как зарядовое состояние, так и магнитное. Это открывает возможности для создания сверхбыстродействующих компьютеров», — отметил научный сотрудник УрФУ Иван Жидков.

На сегодняшний день хорошо изучены РМП, содержащие один тип магнитных ионов, тогда как с двумя и более — еще только исследуются. Синтезированные уральскими учеными РМП при общей матрице из диоксида олова отличаются друг от друга содержанием магнитных ионов.

Исследователи изучили влияние взаимодействия кобальта и цинка с кислородными вакансиями (пустотами в решетке материала) на магнитные свойства диоксида олова в зависимости от содержания этих магнитных ионов. Были исследованы их магнитные свойства, атомная и электронная структура, а также влияние отжига (вид термической обработки) материалов на указанные параметры. В результате выяснилось, что высока вероятность формирования кислородных вакансий рядом с внедренными ионами. Именно их образование обеспечивает появление магнетизма у синтезированных материалов. Это объясняется тем, что магнитные ионы при внедрении в кристаллическую решетку имеют заряд +2 и способны связаться только с двумя атомами кислорода. Атом олова в составе диоксида олова находится в состоянии +4 и связан с четырьмя атомами кислорода. Магнитные ионы не способны образовывать две дополнительные связи с кислородом, в результате чего рядом с ними образуются пустоты. На этих пустотах могут размещаться электроны.

«Магнетизм в такой системе в основном обусловлен взаимодействием магнитных моментов кислородных вакансий и собственных магнитных моментов атомов примеси с неспаренными электронами, локализованными на этих же кислородных вакансиях. Кроме того, увеличение концентрации примеси кобальта и цинка способствует увеличению общего магнитного момента системы — основной характеристики магнетизма», — заключил Жидков.

Источник: indicator.ru

 

Материалы по теме

Как правильно класть плитку. Как класть плитку на стену быстро. Класть плитку своими руками. Как выбрать ламинат для квартиры. Какой лучше выбрать ламинат сегодня. Какого цвета выбрать ламинат. Как правильно клеить обои. Как клеить обои на потолок вертикально. Как правильно клеить углы обоями. Интересные самоделки своими руками. Качественные самоделки своими руками фото. Самоделки для дома своими руками. Как сделать потолок в доме. Чем лучше утеплить потолок дома на сегодняшний день. Утепление потолка дома своими руками. Бизнес идеи с минимальными вложениями. Успешные идеи малого бизнеса с нуля. Прибыльные бизнес идеи. Как сделать мебель своими руками. Сделать деревянная мебель своими руками. Сделать мебель своими руками видео. Опалубка для фундамента. Как сделать опалубку для фундамента быстро. Опалубка для фундамента купить.

3D Модели

Просмотры материалов : 3242730