a
b
c
d
FindNews.ru - новости, последние события, хроники.

Ученые НИЯУ МИФИ предсказали свойства материала для космической электроники

Исследователи Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» в составе научной группы предсказали свойства новых двумерных материалов – «борнитранов». Об этом CNews сообщили представители университета. «Борнитраны» – это нанопленки на основе нитрида бора, которые, благодаря необычным свойствам, могут применяться в оптоэлектронике, в том числе могут оказаться незаменимыми в космосе.

2D нитрид бора – один из самых известных двумерных материалов после графена. Он является структурным аналогом графена, но состоит не из углерода, а из его ближайших соседей по таблице Менделеева – бора и азота. Российские ученые высказали предположение, что под давлением из 2D нитрида бора можно получить ковалентно связанные нанопленки. Они назвали эти материалы «борнитранами» по аналогии с диаманами (диаманами называются алмазные «пленки» нанометровой толщины, которые были предсказаны российским ученым Леонидом Чернозатонским в 2009 г., и синтезированные в 2019 г.). Ученые из Бразилии ранее наблюдали подобные пленки при помощи атомного микроскопа, но их размер не превышал нескольких микрон.

«Особенно интересны муаровые борнитраны, в которых слои повернуты друг относительно друга на угол, близкий к 30 градусам. Из-за этого угла связи между слоями не могут быть одинаковыми по длине, как это имеет место в подавляющем большинстве кристаллов. В результате образуется множество напряженных межслоевых связей, длины которых отклоняются от равновесного значения. Это приводит к тому, что энергии электронов в материале концентрируются вблизи нескольких значений, что увеличивает вероятность их резонансного возбуждения светом. Это делает материал полезным для оптоэлектронных устройств, основанных на нелинейных резонансных эффектах», – рассказал соавтор работы, профессор кафедры физики конденсированных сред Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике Константин Катин.

По мнению исследователей, другой отличительной особенностью муаровых борнитранов станет существование в них необычных электрон-дырочных пар. Внутри этих материалов электроны и дырки ведут себя не так, как в обычных полупроводниках, и энергия их взаимодействия уже не может описываться обычным законом Кулона.

Как незрячие тестировщики помогают делать портал mos.ru удобным ИТ в госсекторе

Кроме того, свет подходящей поляризации может возбуждать только те электроны, спин которых направлен определенным образом. Это позволяет использовать ток спинов для передачи и хранения информации вместо обычного электрического тока. На основе этого эффекта в будущем можно создать быстродействующие спиновые транзисторы, логические схемы и элементы памяти. В отличие от обычных электронных устройств, спинтронные устройства не так чувствительны к дефектам в материале, благодаря чему они устойчивы к радиации и поэтому могут применяться в космосе.

«Сегодня мы ищем экспериментаторов, готовых синтезировать и исследовать борнитраны. Интересно, что гексагональный 2D нитрид бора впервые был получен на большой площади с участием российских учёных, учеников Леонида Чернозатонского», – добавил Константин Катин.

Поделиться Подписаться на новости Короткая ссылка

Наука и высокие технологии - другие новости