​Физики изучили класс соединений, которые могут менять свою структуру и электрическое сопротивление, — халькогениды. Результаты работы были опубликованы в журнале Solid State Communications.

В последнее время ученые ведут активные исследования в области спиновой электроники, принцип устройств которой основывается на магниторезистивном эффекте — способности соединения менять электрическое сопротивление под действием магнитного поля. Чтобы лучше рассмотреть это явление, физики используют специальный класс веществ, халькогениды, и их твердые растворы. Соединения на основе серы, селена, теллура и 3d-элементов периодической таблицы Д.И. Менделеева носят общее название халькогениды переходных металлов и широко применяются в технических устройствах и в химической промышленности. Многообразие использования этих соединений обусловлено прежде всего тем, что в них реализуются практически все известные типы магнитного упорядочения и электрической проводимости. Самым «популярным» халькогенидным соединением для исследований стал селенид марганца MnSe, который проявляет свойство полиморфизма — способность существовать в разных кристаллических структурах.

Ранее ученые работали с объемными образцами системы селенида марганца MnSe1-ХTeХ, в которой они замещали селен ионами теллура. Благодаря этому кубическая структура стабилизировалась и ученые обнаружили магниторезистивный эффект. В ходе представленной работы авторы перешли к исследованию тонкопленочных поликристаллических образцов системы MnSe1-ХTeХ. Физики ожидали, что в пленках проявятся новые эффекты и свойства, нехарактерные для исходных систем. Также они предполагали, что при уменьшении толщины образца до наноразмеров могут произойти фазовые переходы, связанные с изменением симметрии кристаллической и магнитной решеток.

«Наши ожидания оправдались. Мы обнаружили, что переход от объемных образцов твердых растворов к тонкопленочной системе MnSe1-ХTeХ приводит к появлению свойств полиморфизма и обнаружению магниторезистивного эффекта», — рассказала соавтор статьи, научный сотрудник Института физики имени Л.В Киренского СО РАН и Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета Оксана Романова.

В ходе работы ученые использовали новый метод синтеза объемных и наноразмерных тонкопленочных анион-замещенных халькогенидных соединений на основе MnSe. Использование этого метода позволяет с некоторой долей предсказуемости получать вещества с необходимыми характеристиками для нужд микроэлектроники и химии. Затем авторы провели комплексные исследования структурных, магнитных, кинетических и оптических свойств в широком интервале температур (77– 800 К) и магнитных полей.

Авторы отмечают, что полученные знания важны для развития фундаментальной физики и техники магнитных полупроводников, а халькогениды марганца являются хорошими модельными объектами для изучения и использования их в различных технических устройствах.

«В дальнейшем мы планируем продолжить заниматься исследованием катион-анионных халькогенидных систем. У нас большой опыт разработки и создания новых магнитных материалов на основе халькогенидов марганца, а также всестороннего изучения их физических свойств, что позволяет проследить особенности проводимости, термоэлектрических и магнитных характеристик», — заключила Оксана Романова.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН, Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева и ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению» НАН Беларуси.

Похожие новости

  • 07/11/2016

    Сотрудник Красноярского филиала ИТ СО РАН стал победителем конкурса «Энергия молодости»

    ​Молодые ученые из Красноярска, Санкт-Петербурга и Томска получат гранты в размере 1 млн. рублей на продолжение своих научных исследований. Церемония награждения победителей пройдет 24 ноября в Москве в рамках пятого международного форума по энергоэффективности и энергосбережению.
    1750
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    722
  • 13/10/2016

    Директор Института физики им. Л.В. Киренского Никита Волков: наш институт работает как одна команда

    ​12 октября Институт физики им. Л.В.Киренского СО РАН отметил 60-летний юбилей. Институт создан по инициативе и под руководством Леонида Васильевича Киренского в 1956 году. Как отметил, директор института - доктор физико-математических наук Никита Волков, потенциал, который был заложен в период становления института, сейчас развивается и дополняется современными инновационными направлениями научной деятельности.
    1705
  • 24/01/2017

    Красноярские ученые рассчитали, как поймать свет с помощью диэлектрических шариков

    ​Теоретические расчеты красноярских физиков показали, что цепочка из одинаковых диэлектрических шариков может быть использована в качестве ловушки для электромагнитных волн. Такая цепочка будет вести себя как световод, который улавливает и захватывает свет, падающий на него под любым углом.
    997
  • 30/11/2018

    Энергоэкономные технологии для науки и промышленности

    ​В Институте физики им. Л. В. Киренского (ФИЦ КНЦ) СО РАН учёные разработали энергосберегающую технологию получения разнообразных редких кристаллов. Многие полезные для промышленности и научных исследований кристаллы растут из оксидов, которые плавятся при очень высоких температурах (в природе - путём кристаллизации в расплавленной магме).
    401
  • 19/01/2019

    Илья Рыжков: «Мы одни из первых в России начали создавать мембраны, управляемые электрическим полем»

    Красноярский край — один из самых индустриально развитых регионов России. Благодаря уникальным природным ресурсам в крае преобладают такие отрасли промышленности, как цветная металлургия, электроэнергетика, деревообработка и химическая промышленность.
    490
  • 19/09/2017

    Квантовые симуляторы: как ученые создают искусственные миры

    ​Представьте, что вы хотите рассмотреть быструю, но хрупкую бабочку. Пока она порхает, детально изучить ее довольно трудно, поэтому нужно взять ее в руки. Но как только она оказалась в ваших ладонях, крылышки смялись и потеряли цвет.
    889
  • 14/05/2018

    Сибирские ученые опробовали новый метод исследования полупроводниковых наночастиц

    ​Сотрудники Сибирского федерального университета и Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН применили новый метод для изучения наночастиц из кадмия и теллура. Они воспользовались особенностью данного соединения, взаимодействие которого со светом меняется в зависимости от магнитного поля.
    495
  • 13/04/2018

    Дилатометр измерит деформации космических материалов в вакууме

    Ученые из Института физики им. Л.В. Киренского Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) разработали измерительную ячейку для исследования свойств материалов при температурах близких к абсолютному нулю.
    460
  • 28/10/2016

    Большая наука Красноярска зарождалась в Институте физики им. Л. В. Киренского СО РАН

    В октябре этого года исполнилось 60 лет с момента появления в Красноярске Института физики СО РАН. Здесь работают люди, которые умеют опережать время… Из подвала пединститута История создания института связана с именем Леонида Васильевича Киренского.
    1368