• РЕГИСТРАЦИЯ
Aleksei Smorchkov
13 февраля 2018 г. 15:40 699 5 13.05

Ученые СПбГУ наделили графен свойствами «магнитного золота»

Исследователи Санкт-Петербургского университета совместно с коллегами из Томского университета, а также немецкими и испанскими учеными впервые в мире модифицировали графен и наделили его свойствами кобальта и золота — магнетизмом и спин-орбитальным взаимодействием. Разработка поможет усовершенствовать квантовые компьютеры.

Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом журнале Американского химического сообщества Nano Letters.

Графен — самый легкий и прочный из всех существующих сегодня материалов, который к тому же обладает высокой электропроводностью. При взаимодействии с кобальтом и золотом графен не только сохраняет свои уникальные характеристики, но и частично перенимает свойства этих металлов — магнетизм и спин-орбитальное взаимодействие. Уникальную модификацию графена с новыми фундаментальными свойствами впервые реализовали исследователи из лаборатории электронной и спиновой структуры наносистем СПбГУ под руководством доктора физико-математических наук Евгения Владимировича Чулкова и из лаборатории физической электроники СПбГУ под руководством доктора физико-математических наук Александра Михайловича Шикина.

«Классически спин электрона можно представить как "магнит", возникающий вследствие вращения электрона вокруг своей оси, — объяснил Александр Михайлович Шикин. — При этом электрон вращается еще и вокруг ядра, что создает круговой ток, а значит, и магнитное поле. Таким образом, между этим "магнитом" и магнитным полем происходит взаимодействие, которое называется спин-орбитальным. Собственное спин-орбитальное взаимодействие графена пренебрежимо мало, а у золота оно крайне велико, поэтому взаимодействие золота с графеном приводит к появлению спин-орбитального взаимодействия у последнего, равно как и взаимодействие кобальта с графеном намагничивает его».

Как отметил первый автор статьи, директор ресурсного центра «Физические методы исследования поверхности» Научного парка СПбГУ кандидат физико-математических наук Артем Геннадьевич Рыбкин, исследования и подготовка статьи продолжались около трех лет. Ученые синтезировали качественно новую систему, состоящую из строго упорядоченного графена на магнитной подложке кобальта с ультратонким слоем атомов золота между ними, а затем в деталях изучили новые свойства данной системы.

«Основная часть экспериментальных работ проводилась на уникальной научной установке "Нанолаб", — отметил Артем Геннадьевич Рыбкин. — Таким образом, мы подтвердили, что на нашем оборудовании можно провести все стадии исследования — от синтеза системы до проверки ее характеристик».

После выхода статьи работа не остановится: мы планируем продолжить исследования графена для использования его в спинтронике — разделе квантовой электроники, основанном на использовании не только заряда электрона, но и другой его характеристики — спина.

Руководитель проекта «Спинтроника» Российского квантового центра Анатолий Константинович Звездин высоко оценил исследование университетских ученых: «Сейчас во всем мире идут активные фундаментальные и прикладные исследования в новой области наноэлектроники, которая получила название спин-орбитроника. Предлагаются новые элементы памяти, логические элементы, нейроморфные устройства, в которых управление осуществляется так называемыми чистыми спиновыми токами, то есть токами, в которых поток спинов через элемент не сопровождается переносом электрического заряда. В этом контексте достижение ученых из СПбГУ трудно переоценить — оно открывает реальные перспективы использования уникальных свойств графена в спин-орбитронных устройствах нового поколения, что позволит радикально повысить энергоэффективность и быстродействие элементной базы».

По словам Артема Геннадьевича Рыбкина, одной из областей применения полученного магнитно-спин-орбитального графена может стать квантовый компьютер. Сейчас элементы информации (кубиты) для квантовых вычислений делают в основном на холодных атомах или сверхпроводящих переходах. Основной проблемой прототипов квантовых компьютеров остается скорость: кубиты не успевают сделать нужное количество операций и сохранить результат вычислений из-за взаимодействия с внешней средой. Одним из решений этой проблемы может стать изготовление кубитов на новых «квантовых» материалах — например, на основе магнитно-спин-орбитального графена.

Помимо ученых из Петербургского и Томского государственных университетов, в исследовании приняли участие зарубежные специалисты-теоретики из Института Макса Планка (Германия) и Университета Страны Басков (Испания).

https://vk.com/@minobrnauki-uc...

Наш девиз - Нам есть чем гордиться!

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Российские корабли "взяли на прицел" американский эсминец "Дональд Кук", вошедший в Черное море

    К непосредственному наблюдению за действиями эсминца ВМС США приступил сторожевой корабль "Пытливый". Силы Черноморского флота Российской Федерации осуществляют слежение за эсминцем американских военно-морских сил "Дональд Кук", который вошел в акваторию Черного моря, передает "Российский Диалог" со ссылкой на сообщение Национального центра управле...
    -->
    766

    Главком Советской Армии Владимир Путин готовится также отжать у врага Google и youtube

    Подходим к решающим событиям "Карибского кризиса-2", об этом говорят все события в мире, Германию мы почти вывели из оккупации трумпа без ввода Советской Армии и удара ракетами и ему остается сдаться и сделать вид, что США сами выходят из НАТО. То есть это почетная капитуляция пиндосов перед СССР в Третьей мировой войне, которая пока еще не закреплена на бумаге по при...
    -->
    224

    Плоггинг в каждый город

    Знакомы с новым видом адекватного времяпрепровождения? Если пока нет, сейчас расскажем, что к чему. Забота об окружающей среде, сбор и сортировка мусора... Всё это, наконец, на слуху, и убирать вокруг стало популярным и даже модным. Плоггинг придумал гражданин Швеции, эколог из Стокгольма, Эрик Альстрем. Объединив английский jogging и шведский plocka upp, он ввёл новы...
    -->
    152

    Путин на Крещение искупался в Подмосковье

    Президент РФ Владимир Путин в ночь на Крещение искупался в проруби в Подмосковье. Информацию о проведенном главой государства христианском обряде подтвердили в Кремле.В субботу, 19 января, стало известно, что российский президент Владимир Путин в Крещенскую ночь окунулся в прорубь. Данную информацию опубликовало издание Life.ru.Отмечается, что Путин сов...
    -->
    250

    Фрегат с возможностями крейсера: что умеет "Адмирал Макаров"

    В конце 2018 года третий фрегат проекта 11356 "Адмирал Макаров" отправился во второй за год службы дальний поход - в Средиземное море. Эти корабли долго у стенки не стоят, но это не единственная их особенность. Командир "Адмирала Макарова" капитан второго ранга Григорий Бреев рассказал о возможностях своего фрегата.«Суммарная мощность энергетической уст...
    -->
    180
    ОххО(Москва) Вчера 13:41

    "Граждане, не поддавайтесь на провокации!" или разбираем всего один эпизод информационной войны США > Россия

    В этой публикации будет разобран эпизод информационной войны, дающий представление о том, как действует амеры против российского населения и российской власти. Сначала несколько выдержек из СМИ, а в конце разбор, как оно было на самом деле.Итак, некоторое время назад, 10 января 2019 года, американцы подкинули российским (и не только) СМИ "горячую н...
    -->
    390
    Ирина Репьёва Вчера 13:26

    В США сообщили об успешных испытаниях Россией системы ПРО-ПСО "Нудоль". Трамп уходит из Африки?

    19.1.2019. В американской прессе появился материал со ссылкой на разведку США. В материале заявлено о том, что в России проведены успешные испытания перспективной системы противоракетной обороны «Нудоль». Речь идёт о материале на телеканале CNBC, где добавляется, что «Нудоль» - это также и система противоспутниковой обороны (ПСО).В публикации утверждается, что российс...
    -->
    349

    Секреты крещенской воды. Научные исследования воды.

    Начиная с вечера 18 января, можно наблюдать такую картину: люди приезжают с пустыми бутылками к купелям, прорезанным в толще местного водоема, чтобы набрать крещенской воды. А кто посмелее, тот с головой трижды окунается в прорубь, чтоб излечиться разом от всех ненастий. Но действительно ли вода становится особенной в этот праздник? Ответ: Да! Последние...
    -->
    301

    Hyundai согласилась делать машины с российскими двигателями

    Минпромторг раскрыл детали специального инвестконтракта (СПИК) с ООО «Хендэ Мотор Мануфактуринг Рус», который относится к проекту по локализации производства легковых автомобилей в России. Об этом говорится в сообщении министерства, поступившем в РБК.«Совокупный объем инвестиций составит 16,6 млрд руб., но с учетом вложений других компаний, входящих в группу Hyundai M...
    -->
    156

    Томские ученые разработали комплекс для дистанционного поиска нефти в Арктике.

    Консорциум томских ученых разработал аппаратно-программный комплекс для дистанционного поиска, разведки и мониторинга месторождений нефти и природного газа в Арктике, сообщили ТАСС во вторник в пресс-службе Томского государственного университета (ТГУ).«ТГУ выступил организатором консорциума, который создал аппаратно-программный комплекс для дистанционно...
    -->
    84
    amurweb Вчера 10:30

    Ты ракет не бойся: До США дошло, чем им грозит выход из ДРСМД

    Американцы забыли, что у россиян, кроме «кузькиной мамы», есть еще и «Папа»2 февраля истекает срок ультиматума США России, которая должна уничтожить ракеты 9М729 «Новатор», чтобы сохранить Договор о ликвидации ракет средней и малой дальности (ДРСМД). Американцы уперлись в эту ракету как баран в новые ворота и не хотят отступать от своих условий. Москва,...
    -->
    6849

    Обнинская «Технология» расширяет программу научных исследований

    Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г. Ромашина, входящее в холдинг «РТ-Химкомпозит» Госкорпорации Ростех, расширяет программу научной деятельности. Согласно программе инновационного развития предприятия объем научно-исследовательских работ (НИР) в структуре доходов к 2020 году должен вырасти до 1,2 млрд рублей.В 2019 году у...
    -->
    336

    На оборонном предприятии «Техмаша» будут работать новобранцы

    На оборонном предприятии «Техмаша» будут работать новобранцы Фото: НПО «Сплав»На предприятии «Сплав» концерна «Техмаш» Госкорпорации Ростех будут трудиться семеро новобранцев осеннего призыва. Военнослужащие в числе других 20 человек приняли присягу для прохождения службы в научно-производственной роте 106-й гвардейской воздушно-десантной Тульской Красн...
    -->
    108

    РФ превзошла Китай по запасам золота в резервах!

    По итогам прошлого года Россия вышла на пятое место в мировом рейтинге по запасам золота в резервах!За 2018 года Банк России нарастил резервы монетарного золота на 14,9%, или почти 275 тонн, - до 67,9 миллиона унций (2 112 тонн), сообщает пресс-служба регулятора в пятницу, 18 января.Таким образом, Россия поднялась на пятое место в мировом рейтинге по за...
    -->
    149

    Россия провела успешные испытания новой системы ПРО с противоспутниковой ракетой "Нудоль"

    В России провели успешные испытания новейшей противоракетной и противоспутниковой системы "Нудоль", сообщил американский телеканал CNBC со ссылкой на источник в разведке США.Полет противоспутниковой ракеты "Нудоль" занял 17 минут, за это время она достигла цели на расстоянии около 3 тысяч километров и успешно поразила ее, передает CNBC.Согласно данным о...
    -->
    186
    sensei Вчера 05:32

    Турция и Россия возобновляют советскую космическую и спутниковую программы?

    Столкнувшись с американским проектом формирования космических сил, направленным на полномасштабное доминирование в космосе, государства вынуждены принимать меры по противодействию этой угрозе. Примерно в тот же момент, когда президент США Д. Трамп объявил о цели космических сил США — захватить контроль над космосом, президент Турции Эрдоган объявил о ст...
    -->
    355
    sam88 Вчера 02:15

    В Пентагоне заявили об испытании в России системы ПРО «Нудоль»

    Россия в декабре прошлого года провела успешные испытания системы ПРО «Нудоль», которую в США рассматривают как угрозу своим спутникам. Доклад на эту тему появился в Пентагоне Испытания ракеты «Авангард» (Фото: Пресс-служба Минобороны РФ / ТАСС)О наличии засекреченного доклада Министерства обороны США сообщили телеканалу CNBC два собеседника, знакомые с ...
    -->
    347
    Нeтёсов Сергей
    18 января 23:11

    Чем сакральная жертва отличается от настоящей, диверсия - от ошибки, и при чём тут Россия

    Материал предназначен исключительно для тех, кто пользуется мозгом. У кого нет возможности или привычки - лучше не расстраиваться... Итак. Не столько за Бойко, сколько за Россию.  Если она шпионила, почему не задержали, не обвинили и не привлекли со всей строгостью и обязательностью закона для всех нехороших шпионов в России?Задумка в чём?Удиви...
    -->
    2342

    ВВС Сербии закупили в России 7 новых Ми-35 и 3 Ми-17

    10 новых вертолетов будут поставлены военно-воздушным силам Сербии в течение этого года. Это будут боевые Ми-35М (на иллюстрации, экспортный обновленный вариант Ми-24ВМ) и транспортно-боевые Ми-17.Поставка сразу 10 новых военных вертолетов сербским военным станет для них настоящим событием. Страна на Балканах располагает небольшими ВВС. Россия поставлял...
    -->
    787

    Ил-114-300: успех запрограммирован

    Не так давно мы уже писали о том, что для самолёта Ил-114-300 готовят новые двигатели. Речь идёт о гражданском самолёте, который после модернизации будет способен транспортировать 64 пассажира.Считается, что подобный авиалайнер будет использоваться для региональных перевозок. Однако стоит отметить, что новый двигатель – это не единственный и далеко не г...
    -->
    343
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика