Путь к сверхкомпактной спинтронике: как магнитные плёнки «вытягивают» атомы из полупроводников

Интеграция магнитных материалов с полупроводниками III–V (то есть из элементов 3 и 5 групп) — ключ к созданию энергоэффективной спинтроники, но вырастить эпитаксиальные плёнки напрямую на них сложно. Учёные Курчатовского института, МИФИ и МИРЭА предложили остроумный метод: использовать сам полупроводник как источник пниктогенов (мышьяка, сурьмы) для синтеза магнитных пниктидов. Суть такова: при осаждении редкозема гадолиния (он и обеспечивает магнитные свойства)) на GaAs или InSb атомы As/Sb «высасываются» из подложки. Образуются эпитаксиальные плёнки GdAs на GaAs и GdSb на InSb, и при этом выяснилось еще кое-что интересное: хотя «обычный» GdAs — антиферромагнетик, ультратонкие плёнки GdAs (<10 нм) становятся ферромагнетиками — это пример двумерного магнитного фазового перехода.

Скорее всего, такой метод будет универсальным для редкоземельных пниктидов вообще, и он может использоваться для синтеза тройных соединений. Метод открывает путь к прямой интеграции магнитных и спинтронных материалов с «привычными» полупроводниками на основе GaAs и InSb.

Статья опубликована в FlatChem.

Источник: Пресс-служба МИФИ