Ru
En

РФФИ 20-32-90049

Теоретическое исследование спиновых эффектов в новых магнитных гетеросоединениях
Наш проект направлен на поиск и моделирование ряда гетеросоединений на основе ферромагнитных материалов и немагнитных двумерных структур, включая ранее предсказанные в работах заявителя двумерные соединения переходных металлов
Цель проекта
Целью данного проекта является является теоретическое исследование атомной структуры и особенностей спиновой проводимости в магнитных гетеросоединениях на основе новых низкоразмерных материалов, демонстрирующих такие фундаментальные квантово-физические явления, как спиновая фильтрация, индуцированная спиновая поляризация, эффект магнетосопротивления. Моделирование гетероструктур будет выполняться на основе монослоёв и тонких плёнок различных соединений, обладающих такими ключевыми для спинтроники свойствами, как ферромагнетизм, полуметаллическая зонная структура и поверхностная магнитная анизотропия.
Основные исполнители
Группа ученых и исследователей, работающих над этим проектом

Результаты проекта
В результате выполнения проекта проведено комплексное теоретическое исследование гетероструктур на основе полуметаллического ферромагнитного сплава Гейслера Co2FeGe1/2Ga1/2 (CFGG) и двумерных материалов (h-BN, MoSe2, MoS2). Установлено, что такие гетероструктуры сохраняют ферромагнитные и полуметаллические свойства вблизи границы раздела, при этом для системы h-BN/CFGG с кобальтовой терминацией обнаружен эффект идеальной спиновой фильтрации. Особый интерес представляет туннельная магнитная гетероструктура CFGG/MoS2/CFGG, для которой расчеты предсказывают рекордно высокие значения магнетосопротивления, значительно превосходящие известные аналоги. Полученные результаты демонстрируют высокий потенциал исследованных гетеросоединений для создания перспективных спинтронных устройств, работа которых основана на эффектах спиновой поляризации и гигантского магнетосопротивления. Проект заложил теоретическую основу для дальнейшего проектирования новых материалов в области спинтроники и наноэлектроники.
Преимущества результата
  • Высокоэффективные спиновые клапаны
    благодаря 100% спиновой поляризации в структурах типа h-BN/CFGG

  • Энергоэффективные элементы памяти (MRAM, STT-RAM)
    Рекордное магнетосопротивление (104–105%) позволяет создавать ячейки памяти с высокой плотностью записи и низким энергопотреблением.
  • Чувствительные магнитные датчики
    Гигантское магнетосопротивление в CFGG/MoS2/CFGG может использоваться в высокоточных сенсорах магнитного поля
  • Совместимость с современной наноэлектроникой
    Использование 2D-материалов позволяет интегрировать гетероструктуры в гибкую электронику и миниатюрные устройства
  • Стабильность и воспроизводимость
    слабое взаимодействие на границе раздела сохраняет свойства материалов, что упрощает промышленное внедрение
  • Снижение затрат на разработку
    Теоретическое моделирование сужает круг перспективных материалов для экспериментов, ускоряя выход на стадию прототипирования
Публикации по проекту
© 2024 Лаборатория Цифрового Материаловедения