Пресс-релиз: исследование физика БФУ им. И. Канта открывает новые возможности наноэлектроники

7 Июня 2018
Исследователь БФУ им. И. Канта Вадим Сиколенко совместно с коллегами из России, Белоруссии, Германии, Португалии и Индии изучил структурные свойства мультиферроика, допированного марганцем сложного феррита висмута. Мультиферроики – материалы, которые объединяют в себе сразу два вида упорядочений: магнитное (ferromagnetic) и сегнетоэлектрическое (ferroelectric). Эти материалы вызывают очень большой интерес прежде всего из-за возможных технологических применений. Например, они могут использоваться в электронике нового поколения. Работа инициировалась коллегами из Университета Коимбра в Португалии и Научно-практическим центром по материаловедению Белорусской академии наук.


В ходе работы физики применили новейшие и сложнейшие приборы на источниках синхротронного излучения и нейтронов вместе с классическими измерениями магнитных свойств. Результаты деятельности  опубликованы в авторитетном научном журнале Journal of Physics D: Applied Physics.

VS_lecture_in_BFU.jpg


 По словам Вадима Сиколенко, мультиферроики вызывают очень большой интерес прежде всего из-за возможных технологических применений: можно контролировать магнитные свойства электрическим полем и наоборот, электрическую поляризацию - магнитным полем. Это, как утверждает ученый, открывает широчайшие возможности для наноэлектроники. Например, можно создавать элементы магнитной памяти (классический пример - всем известный жёсткий диск в компьютере), в котором отсутствует нагрев из-за отсутствия электрических токов, что позволит сделать его очень компактным.

“Все, наверное, замечали, как греется ваш ноутбук во время работы? Это как раз следствие возникающих во время работы вихревых токов. И это очень большая проблема на дальнейшем пути миниатюризации”, - рассказал Вадим Сиколенко.

По его словам, проблема и причина того, что мультиферроики до сих пор не используются широко, заключается в том, что температуры магнитных и электрических переходов пока слишком высоки.

“Они составляют от 300 до 700 градусов Цельсия, а нам хотелось бы, чтобы эти переходы были при температурах, близких к комнатной. В какой-то степени здесь проблема, обратная проблеме сверхпроводимости: там температура сверхпроводящего перехода слишком низкая, и повышение её до комнатной приведёт к революции в электротехнике. Ну а чтобы создать материалы с заранее заданными свойствами, надо хорошо разобраться в механизмах магнитных и электрических переходов, их связи со структурой и составом, чему и посвящены работы учёных, в том числе и наша”, - пояснил физик Вадим Сиколенко.

Твёрдый раствор феррита висмута - классический пример мудьтиферроика с температурой ферроэлектрического перехода в 700 градусов Цельсия, а антиферромагнитного в 340. К нему прикован особый интерес исследователей в связи с тем, что его структура сравнительно проста, составляющие элементы относительно недороги и в нём наблюдается несколько концентрационных структурных переходов, сопровождающиеся существенными изменениями физических свойств.

C3-lIghWcAAvlXc.jpg


Вадим Сиколенко, физик БФУ им. И. Канта:

“Небольшое замещения железа или висмута на другие элементы приводит к структурным переходам от полярной ромбоэдрической к неполярной ромбической фазе через промежуточную антиполярную ромбическую фазу. И температуры переходов при этом существенно снижаются. Опубликованная работа посвящена как раз исследованию полярного - антиполярного перехода и магнитных свойств феррита, где висмут замещён частично на лантан, а железо на марганец. Нами было исследовано, как влияет допирование марганцем на физические свойства феррита. Конечно, это только небольшой кирпичик в общее понимание всей задачи, и дальнейшие исследования продолжаются. Например, мы уже проверили влияние замещения празеодима и сравнительный анализ с влиянием марганца. Хочется отметить, что проведенная работа - классический пример экспериментальных исследований в современном мире. Только коллаборация нескольких университетов и исследовательских центров может привести к желаемому результату”.


ВКонтакт Facebook Twitter Mail.Ru

  Возврат к списку