В отличие от графена, представляющего собой одноатомный слой углерода, MXene — это семейство двумерных материалов на основе переходных металлов (титана, ванадия, ниобия, молибдена и других) в сочетании с углеродом или азотом. Благодаря высокой электропроводности и развитой поверхности MXene уже рассматриваются как перспективные материалы для электроники, накопителей энергии и сенсоров.
Главным достижением работы стало создание первого лантаноидного MXene, в котором удалось совместить свойства полупроводника и устойчивого ферромагнетика. До настоящего времени известные представители этого семейства материалов преимущественно обладали высокой проводимостью, но не демонстрировали необходимого сочетания электрических и магнитных характеристик для перспективных спинтронных устройств.
Для синтеза нового материала исследователи разработали оригинальную технологию, получившую название «химические ножницы». Метод позволяет на атомном уровне выборочно удалять, заменять и перестраивать отдельные слои кристаллической структуры, формируя материалы с заранее заданными свойствами.
Процесс включает два этапа. Сначала металл из группы лантаноидов реагирует с галогенидом меди, образуя промежуточное соединение. Затем при высокотемпературной обработке с графитом формируется слоистая структура MXene, состоящая из чередующихся атомных слоев металла, углерода и галогенов.
Экспериментальные исследования подтвердили, что полученный материал сохраняет ферромагнитные свойства и одновременно обладает полупроводниковыми характеристиками. Такое сочетание считается одним из наиболее востребованных в современной физике конденсированного состояния, поскольку позволяет управлять как электрическими, так и магнитными свойствами электронных компонентов.
По мнению авторов работы, разработка открывает новые возможности для спинтроники — направления микроэлектроники, использующего не только электрический заряд электрона, но и его спин. Подобные материалы могут стать основой энергоэффективных логических процессоров, высокочастотных систем связи, магнитных сенсоров, устройств памяти нового поколения и перспективных компонентов квантовых вычислительных систем.
Не менее важным результатом исследования стала демонстрация универсальности метода «химических ножниц». Авторы полагают, что предложенный подход позволит создавать целое семейство новых двумерных материалов с программируемыми электрическими, магнитными и оптическими характеристиками, значительно расширив возможности современной электроники и материаловедения.
Источник: https://industry-hunter.com/grafen-podvinsa-ucenye-vpervye-sozdali-ferromagnitnyj-poluprovodnikovyj-...
Главным достижением работы стало создание первого лантаноидного MXene, в котором удалось совместить свойства полупроводника и устойчивого ферромагнетика. До настоящего времени известные представители этого семейства материалов преимущественно обладали высокой проводимостью, но не демонстрировали необходимого сочетания электрических и магнитных характеристик для перспективных спинтронных устройств.
Для синтеза нового материала исследователи разработали оригинальную технологию, получившую название «химические ножницы». Метод позволяет на атомном уровне выборочно удалять, заменять и перестраивать отдельные слои кристаллической структуры, формируя материалы с заранее заданными свойствами.
Процесс включает два этапа. Сначала металл из группы лантаноидов реагирует с галогенидом меди, образуя промежуточное соединение. Затем при высокотемпературной обработке с графитом формируется слоистая структура MXene, состоящая из чередующихся атомных слоев металла, углерода и галогенов.
Экспериментальные исследования подтвердили, что полученный материал сохраняет ферромагнитные свойства и одновременно обладает полупроводниковыми характеристиками. Такое сочетание считается одним из наиболее востребованных в современной физике конденсированного состояния, поскольку позволяет управлять как электрическими, так и магнитными свойствами электронных компонентов.
По мнению авторов работы, разработка открывает новые возможности для спинтроники — направления микроэлектроники, использующего не только электрический заряд электрона, но и его спин. Подобные материалы могут стать основой энергоэффективных логических процессоров, высокочастотных систем связи, магнитных сенсоров, устройств памяти нового поколения и перспективных компонентов квантовых вычислительных систем.
Не менее важным результатом исследования стала демонстрация универсальности метода «химических ножниц». Авторы полагают, что предложенный подход позволит создавать целое семейство новых двумерных материалов с программируемыми электрическими, магнитными и оптическими характеристиками, значительно расширив возможности современной электроники и материаловедения.
Источник: https://industry-hunter.com/grafen-podvinsa-ucenye-vpervye-sozdali-ferromagnitnyj-poluprovodnikovyj-...
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
