​​Ученые Сибирского федерального университета предсказали возможное существование двух новых двумерных метастабильных форм нитрида ванадия: t-VN и h-VN, которые обладают сильными ферромагнитными свойствами. Предсказанные структуры имеют перспективы в создании низкоразмерных спинтронных наноустройств нового поколения. Результаты исследования опубликованы в журнале «Journal of Physical Chemistry Letters».

Нитрид ванадия в современной технике имеет чрезвычайно большое значение. Основными областями его применения являются производства специальных сталей, обладающих повышенной прочностью и коррозионной устойчивостью. Кроме этого, данный материал обладает сверхпроводящими свойствами и применяется для создания химических конденсаторов.

По словам первого автора публикации инженера-исследователя НИЧ СФУ Артема Куклина, в новой работе ученые методом теории функционала плотности исследовали стабильность, электронные и магнитные свойства двумерных решеток нитрида ванадия.

В отличие от метода получения графена, авторы работы для синтеза предсказанных ими двумерных решеток VN предложили использовать так называемый метод "снизу-вверх", который заключается в контролируемом нанесении атомов вещества на поверхность предварительно подобранного материала.

"Приняв во внимание тот факт, что не все двумерные материалы получается отделить от поверхности, на которой происходит синтез, для одного из полиморфов VN мы предложили использовать сульфид молибдена MoS 2, который, как оказалось в последствии, не влияет критически на основные достоинства монослоя VN. Следовательно, полученная гетероструктура также имеет перспективы использования без отделения монослоя VN", - рассказал он.

Таким образом ученым удалось выяснить, что в отличие от кристаллического нитрида ванадия, который является сверхпроводником при низких температурах, данные материалы обладают сильными ферромагнитными свойствами, которые могут проявляться даже при высоких температурах, что встречается крайне редко в низкоразмерных системах. При этом t-VN имеет степень спиновой поляризации 99,9 %, а h-VN проявляет свойства магнитного (спинового) полуметалла, что является положительной особенностью при использовании данных материалов для создания сверхтонких элементов наноэлектроники, основанной на спиновом переносе заряда, например, спиновых транзисторов.

sfu-news-20265.pdf

Похожие новости

  • 06/04/2016

    Красноярские ученые создали новый ювелирный сплав

    ​Группа учёных-металлургов Сибирского федерального университета под руководством профессора Николая Довженко создала гипоаллергенный ювелирный сплав на основе палладия 850 пробы с добавками золота, родия и серебра.
    952
  • 15/09/2018

    Красноярские ученые изобрели универсальные тест-системы для поиска вредных веществ

    ​Ни для кого не секрет, что Красноярск и Норильск входят в число самых загрязнённых городов России. Загрязнённость воздуха, водных ресурсов и почвы промышленными выбросами наносит большой урон здоровью населения.
    155
  • 14/09/2017

    Красноярские ученые создали материал для сверхмощных электросетей

    ​Ученые из Сибирского федерального университета и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН синтезировали наночастицы оксида меди, которые могут стать основой сверхпроводящих материалов при комнатной температуре.
    867
  • 17/06/2017

    Сорбент для ликвидации нефтяного загрязнения почвы разработали в Красноярске

    ​Биосорбент для ликвидации нефтяного загрязнения почвы и восстановления растительного покрова разработали ученые из Сибирского государственного университета имени Решетнева (СибГУ). Его использование особо актуально для северных территорий.
    836
  • 21/04/2017

    Красноярские физики получили нанодисперсные порошки для создания аккумуляторов водорода

    Ученые Сибирского федерального университета и Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН разработали технологию синтеза нанодисперсных порошков магния, которые могут стать перспективным материалом для изготовления аккумуляторов водорода для автомобильного транспорта.
    1114
  • 05/06/2018

    Ученые СФУ повысили чувствительность биосенсора для анализа токсичности воды

    Повысить чувствительность биосенсора, способного анализировать воду и продукты питания на токсичность, с помощью наночастиц золота смогли ученые Сибирского федерального университета (СФУ), сообщила ТАСС одна из авторов исследования, младший научный сотрудник лаборатории биолюминесцентных биотехнологий университета Мария Кириллова.
    218
  • 01/09/2017

    Как в СФУ исследовали токсичность почв

    ​В Сибирском федеральном университете ученые разрабатывают экспресс-тест, который позволит определять загрязненность и качество почвы за несколько минут. В основе теста лежит биолюминесцентный метод: степень загрязнения фиксируется по степени яркости свечения ферментов светящихся бактерий.
    583
  • 16/01/2018

    Красноярские ученые предложили новый способ синтеза перспективного магнитного материала

    ​Ученые из Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Института химии и химической технологии СО РАН и Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН применили новый метод для синтеза железо-диспрозиевого граната Dy3Fe5O12.
    298
  • 14/11/2016

    Ученые из Красноярска сделают алюминиевое производство более экологичным

    ​Ученые СФУ совместно с коллегами из Института химии и химической технологии СО РАН ведут исследования по созданию нового материала - автоклавного угольного пека для производства электродов. По словам технического директора РУСАЛа Виктора Манна, осуществляющего непосредственное руководство работой, внедрение "экологичного" пека на алюминиевых заводах позволит значительно улучшить состояние воздуха, достигнуть нормативных показателей по выбросам вредных веществ в окружающую среду.
    1345
  • 16/05/2017

    Ученые СФУ разработали наиболее эффективный материал для аккумулирования водорода

    Красноярские ученые получили новый материал для хранения водорода, сообщила пресс-служба Сибирского федерального университета (СФУ). Материал на основе гидрида магния может хранить массу водорода, составляющую около 7% его собственной массы, и это рекордное значение емкости для всех аналогичных материалов.
    730