Магистрант КФУ исследует материалы для электроники будущего

Молодой физик Алмаз Зиннатуллин добился серьезных успехов в изучении новых материалов, которые могут стать основой спинтроники.
В августе этого года магистрант Института физики Казанского федерального университета А.Зиннатуллин стал стипендиатом Правительства РФ, а несколько дней назад – одержал победу во II Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу студентов федеральных университетов.
Группа ученых КФУ (в ее составе младший научный сотрудник НИЛ «Мессбауэровская спектроскопия» Алмаз Зиннатуллин), которой руководит доцент кафедры физики твердого тела Фарит Вагизов, совместно с коллегами из КФТИ КазНЦ РАН занимается синтезом и изучением свойств новых многофункциональных материалов (разбавленных магнитных полупроводников). Они могут быть использованы как базовые материалы спинтроники — электроники будущего. Разбавленными называются полупроводники, в структуру которых внедрены магнитные атомы. Такие материалы одновременно могут проявлять полупроводниковые и ферромагнитные свойства. «Нам уже удалось добиться определенных научных результатов: была получена нанокомпозитная система полупроводник-ферромагнетик, – говорит молодой ученый. — Такие материалы проявляют магнитные свойства при комнатной температуре» .
Исследователи во всем мире пытаются создать магнитные полупроводники, которые функционировали бы при комнатной температуре (Для того, чтобы привести обычные магнитные полупроводники в рабочее состояние, сегодня требуются низкие температуры). Эта задача считается одной из главных на сегодняшний день в науке. Дело в том, что возможности кремния — основного материала, который сейчас используется в электронике, почти исчерпаны. Дальнейшее увеличение скоростей обработки информации, уменьшение энергопотребления требует применения новых принципов в электронике.
В устройствах спинтроники, в отличие от устройств обычной электроники, информация передается не через электрический ток, а через спины электронов (спин — момент вращения элементарной частицы). Процессоры компьютеров, оперирующих на принципах спинтроники, будут иметь большую производительность, чем классические аналоги, но при этом потреблять меньше энергии, утверждает Алмаз Зиннатуллин. В принципе, спинтронные устройства уже существуют. Например, считывающие головки, основанные на эффекте гигантского магнетосопротивления, используются в жестких дисках, установленных на наших компьютерах. Но для создания новых устройств спинтроники требуются многофункциональные материалы — разбавленные магнитные полупроводники.
Алмаз, который занимается изучением микроскопических и магнитных свойств оксида магния и оксида цинка, имплантированных ионами железа, в успехе не сомневается: «Я верю, что моя мечта рано или поздно осуществиться, и разбавленный магнитный полупроводник, работающий при комнатной температуре, все-таки будет создан!»