Ułatwienia dostępu

2019-10-30
Osiągnięcia

Spotęgowany ferromagnetyzm nanokryształów MnAs osadzonych w powłokach z arsenku galu

Spotęgowany ferromagnetyzm nanokryształów MnAs osadzonych w powłokach z arsenku galu

Współczesne materiały magnetyczne wykorzystywane są powszechnie jako nośniki informacji w pamięciach masowych komputerów, znanych jako twarde dyski. Informacje, bity, zapisywane są w tych urządzeniach jako kierunek namagnesowania subminiaturowego magnesu utworzonego przez niewielki obszar cienkiej warstwy magnetycznej.

Postęp w tej dziedzinie technologii komputerowych, określany Prawem Moore a, polega na umiejętności zmniejszania rozmiarów magnesu niezbędnego do zapisania jednego bitu. Taka skalowalność pozwoli już wkrótce uzyskać rozmiary magnesów rzędu nanometra (10-9 m), niezbędne dla dalszej miniaturyzacji przyrządów elektronicznych. Równie ważne jest poszukiwanie materiałów, które obok własności magnetycznych będą jednocześnie półprzewodnikami, co umożliwiłoby znacznie lepszą integrację urządzeń logicznych komputera, czyli procesora i magnetycznych pamięci na jednym układzie scalonym - chipie.

Znaczącym krokiem w tym kierunku są uzyskane przez polskich naukowców wyniki dla obiecującego materiału jakim jest arsenek manganu (MnAs), opublikowane w prestiżowym czasopiśmie fizyko-chemicznym Nano Letters [1]. Publikacja pokazuje ważną dla ewentualnych zastosowań znaczną poprawę właściwości magnetycznych MnAs, który jest znanym od dawna metalicznym materiałem magnetycznym. Badania podstawowe nad MnAs w postaci kryształów objętościowych prowadził miedzy innymi także tegoroczny laureat Nagrody Nobla z chemii profesor John B. Goodenough [2, 3]).

Kluczowym wynikiem pracy jest możliwość istotnego podniesienia temperatury Curie (Tc), to jest temperatury, powyżej której badany związek traci właściwości ferromagnetyczne. Autorzy odkryli, że MnAs wytworzony w postaci nanokryształów, otoczonych matrycą zbudowaną z arsenku galu (GaAs) - półprzewodnika stosowanego powszechnie we współczesnych przyrządach optoelektronicznych, ma temperaturę krytyczną przekraczającą 120 °C, znacznie wyższą od Tc materiału objętościowego, dla którego wynosi ona ok. 40°C. Przyczyną zaobserwowanego efektu są naprężenia, którym podlegają nanokryształy MnAs zanurzone w matrycy GaAs o nietypowej dla siebie strukturze heksagonalnej (w warunkach normalnych GaAs występuje w kubicznej strukturze krystalograficznej blendy cynkowej), która jest możliwa do uzyskania tylko jeśli GaAs jest syntetyzowane w postaci nano-obiektów (nanodrutów) o wystarczająco małych rozmiarach (średnicach rzędu 100 nanometrów). Efektem badań może być w związku z tym zastosowanie MnAs do konstrukcji urządzeń magneto-elektronicznych, takich jak. nowego typu nośniki pamięci pracujące w temperaturach przekraczających 100 °C.
Artykuł, którego pierwszą autorką jest Anna Kaleta doktorantka Międzynarodowego Studium Doktoranckiego Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk w Warszawie (IF PAN) jest wynikiem współpracy trzech zespołów badawczych IF PAN (z wiodącym udziałem prof. IF PAN S. Kreta i J. Sadowskiego oraz prof. M. Sawickiego), a także naukowców z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie oraz Instytutu Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Warszawskiego. Praca jest rezultatem między innymi wcześniejszych badań autorów [4].


Prace naukowe

Kontakt do naukowców w IF PAN



Zobacz więcej

Charge dopants control quantum spin Hall materials

Physical Review Letters 130, 086202 (2023)

Unlike in the quantum Hall effect and quantum anomalous Hall effect, the quantization precision in the quantum spin Hall effect depends on unavoidable background impurities and defects. However, doping with magnetic ions restores the quantization accuracy.

Osadzanie magnetycznych powłok o unikalnej strukturze na nanodrutach InAs i InAs1−xSbx

Nano Letters 22, 8925 (2022)

Otrzymane struktury mogą służyć jako platforma dla otrzymania stanów jednowymiarowych ze złamaną symetrią odwrócenia w czasie, w tym także stanów nadprzewodnictwa topologicznego.

An artificial polariton neuron as a step towards photonic systems that mimic the operation of the human brain

 Laser & Photonics Reviews 2100660 (2022)

Scientists from the Institute of Physics, Polish Academy of Sciences, and the Faculty of Physics at the University of Warsaw used photons to create a spiking neuron, i.e. the basic element of the future photonic neural network processor.
Zapamiętaj ustawienia
Ustawienia plików cookies
Do działania oraz analizy naszej strony używamy plików cookies i podobnych technologii. Pomagają nam także zrozumieć w jaki sposób korzystasz z treści i funkcji witryny. Dzięki temu możemy nadal ulepszać i personalizować korzystanie z naszego serwisu. Zapewniamy, że Twoje dane są u nas bezpieczne. Nie przekazujemy ich firmom trzecim. Potwierdzając tę wiadomość akceptujesz naszą Politykę plików cookies.
Zaznacz wszystkie zgody
Odrzuć wszystko
Przeczytaj więcej
Essential
Te pliki cookie są potrzebne do prawidłowego działania witryny. Nie możesz ich wyłączyć.
Niezbędne pliki cookies
Te pliki cookie są konieczne do prawidłowego działania serwisu dlatego też nie można ich wyłączyć z tego poziomu, korzystanie z tych plików nie wiąże się z przetwarzaniem danych osobowych. W ustawieniach przeglądarki możliwe jest ich wyłączenie co może jednak zakłócić prawidłowe działanie serwisu.
Akceptuję
Analityczne pliki cookies
Te pliki cookie mają na celu w szczególności uzyskanie przez administratora serwisu wiedzy na temat statystyk dotyczących ruchu na stronie i źródła odwiedzin. Zazwyczaj zbieranie tych danych odbywa się anonimowo.
Google Analytics
Akceptuję
Odrzucam