Российские учёные обнаружили необычное свойство кристаллов, которое в будущем может помочь создавать более быстрые и энергоэффективные компьютеры. Специалисты Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) исследовали материал, способный сочетать преимущества двух типов магнитного упорядочения. Открытие может стать основой для разработки новых устройств обработки и хранения информации.
В центре исследования оказался слоистый кристалл EuSn₂As₂, известный как «Eu-122». С помощью высокоточных микроскопов физики обнаружили внутри него тончайшие структурные образования толщиной всего в один атомный слой. Оказалось, что они обладают особыми магнитными свойствами и формируют практически идеальную границу между двумя типами магнитного упорядочения.
Главная особенность заключается в сочетании преимуществ ферромагнетиков и антиферромагнетиков. Первые отличаются устойчивостью магнитного состояния, но сравнительно медленно реагируют на изменения. Вторые позволяют гораздо быстрее управлять магнитными процессами. Объединение этих свойств может открыть путь к созданию электроники, которая обрабатывает информацию быстрее и расходует меньше энергии.
Такие материалы представляют особый интерес для спинтроники — перспективного направления электроники, использующего магнитные свойства электронов для обработки и хранения данных. В отличие от традиционных решений, подобные устройства могут использовать дополнительные механизмы управления информацией на атомном уровне. Исследователи предполагают, что обнаруженный эффект встречается и в других слоистых кристаллах, что расширяет возможности применения технологии.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Physical Review Materials. Однако о создании готовых процессоров пока речи нет: учёные изучили свойства материала и механизм формирования магнитных слоёв. Следующим шагом может стать использование полученных знаний при проектировании новых компонентов вычислительной техники.