Материал электроники будущего не оправдал себя
Уже несколько лет ученые занимаются поисками идеальных материалов для создания электроники будущего. Не так давно они утверждали, что нашли подходящего кандидата на эту роль, но уже сегодня развеяли свои надежды на счастливое электронное будущее.
В некоторых источниках можно встретить мнение, что эпоха кремниевых полупроводников закончится уже в 2020 году, уступив место другим разнообразным и экзотическим материалам. В целом, это и неудивительно — ученые уже ведут активный поиск материалов, обладающих полуметаллическим типом проводимости, и именно их планируется использовать в новой волне устройств спинтроники, например, для изготовления чипов памяти в аналитическом оборудовании. Для увеличения эффективности устройств необходимо найти такой материал, который имел бы 100% спиновую поляризацию.
Недавно подобный экземпляр был найден и заявлен как идеальный кандидат для указанных выше целей — это Mn2FeAl, интерметаллическое соединение на основе железа, алюминия и марганца. Последний, в виду своей финансовой доступности, позволяет реализовывать многочисленные кристаллографические структуры. Так, были тщательно изучены магнитные и транспортные свойства тройного сплава Mn2FeAl в однофазном состоянии. В ходе экспериментальных исследований было установлено, что этот поликристаллический материал кристаллизуется в примитивной кубической структуре типа L21. При температуре магнитного упорядочения (40 К) он показывает себя как антиферромагнетик, а при температуре Кюри-Вайса (-905 K и выше) как сильно фрустрированный магнетик — его магнитная структура оказалась сильно разупорядочена и имела аномально высокое удельное электрическое сопротивление.
Эти экспериментальные данные принесли массу разочарований ученым, так как явно контрастировали с результатами первичных расчетов, которые предсказывали, что материал Mn2FeAl будет лишь наполовину металлическим ферримагнетиком, кристаллизующимся в кристаллической структуре Гейслера. Эксперимент также доказал, что исследуемый материал обладает транспортными свойствами, схожими со свойствами «плохих металлов», которые также как и Mn2FeAl, имеют высокое удельное электрическое сопротивление.
