В отечественной науке произошел значительный прогресс: коллектив ученых из Саратовского государственного университета (СГУ) анонсировал новую технологию управления магнитными свойствами материалов. Эта разработка может стать основой для создания сверхбыстрых вычислительных устройств, которые будут потреблять в 10-100 раз меньше энергии по сравнению с сегодняшними аналогами. Результаты исследования были опубликованы в журнале Applied Physics Letters.
Электрическое управление магнитными свойствами
В центре внимания современных исследований в области спинтроники находится задача электрического управления магнитными свойствами материалов. Это направление электроники использует спин электрона для передачи информации, в отличие от традиционных методов, основанных на его заряде. Ученые из СГУ объяснили, что изменение намагниченности с помощью электрического поля значительно снижает тепловые потери, что является основным недостатком текущих технологий.
Концепция "бутерброда" из материалов
Разработка, предложенная командой, представляет собой схему «бутерброда», где нижний слой состоит из пьезоэлектрического материала, который реагирует на электрическое напряжение, изменяя свои размеры. Эти механические параметры передаются верхнему слою — магнитному материалу гематиту (Fe3O4). Заместитель директора Научно-исследовательского института механики и физики СГУ, Александр Садовников, пояснил, что подачей напряжения можно изменять частоту антиферромагнитного резонанса — уникальной «сигнатуры» данного материала на уровне до десяти процентов. Этот процесс реализуется без токов и изменений магнитных полей, исключительно за счет электрического поля.
Будущее высокоскоростной электроники
По мнению исследовательской группы, данный подход может привести к возникновению нового поколения высокоскоростных и энергоэффективных устройств для обработки данных, работающих в диапазонах гига- и субтерагерц. Это открывает путь к созданию компьютеров и смартфонов, которые смогут существенно сократить потребление энергии. Работа была осуществлена при поддержке Российского научного фонда и соотносится со стратегическими приоритетами программы «Приоритет-2030».
