Прорыв на Дальнем Востоке: гибрид селенида висмута и фуллеренов C₆₀ открывает путь к квантовым компьютерам

Ученые из Института наукоемких технологий и передовых материалов Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) разработали гибридный наноматериал, обладающий уникальными электронными свойствами. Этот материал может служить основой для создания новой платформы в сферах гибридной молекулярной электроники и спинтроники, как сообщает "PrimaMedia.ru".

Для создания этого материала исследователи объединили два типа перспективных веществ: тонкую атомную пленку топологического изолятора, в данном случае селенида висмута, и мономолекулярный слой фуллеренов C₆₀. Топологические изоляторы особенны тем, что они не проводят электрический ток внутри своего объема, но имеют высокую проводимость на поверхности благодаря особым квантовым состояниям. На поверхности изолятора фуллерены формируют плотный молекулярный слой, сохраняя при этом свои электронные характеристики.

Источник: пресс-служба ДВФУ

Ключевым результатом работы является возможность гибко изменять электронную структуру полученной системы. Это достигается за счет процесса интеркаляции, при котором атомы калия вводятся в слой фуллеренов. Такая способность к точной настройке свойств имеет решающее значение для практического применения материала.

Разработанный наноматериал имеет потенциал для использования в высокопроизводительной наноэлектронике, сверхчувствительных фотодетекторах, а также в фундаментальных исследованиях электронных систем с сильными корреляциями.

Полученная система материалов необходима для создания устройств записи информации нового поколения. Для этого необходимо провести дополнительные исследования и усовершенствовать систему, сформировав на поверхности слоя фуллеренов ферромагнитный слой. Если слой С60 будет способен передавать спиновый момент от поверхности топологического изолятора в ферромагнитный слой, то будет создана очень гибкая система, пригодная для создания ячеек памяти, переключающихся под действием токовых импульсов, - рассказывает доцент департамента общей и экспериментальной физики ДВФУ, кандидат физико-математических наук Александр Давыденко.