• РЕГИСТРАЦИЯ
Aleksei Smorchkov
13 февраля 15:40 602 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

    Сергей Федоров Сегодня 14:07

    Что было бы с Центральной Азией без России?

    В странах Центральной Азии прозападные политики нередко поднимают вопрос об эффективности евразийских интеграционных процессов, в которых Россия играет ключевую роль. Будто Российская Федерация тянет на дно перспективные независимые государства. И вообще необходимо разорвать все связи с так называемым «русским миром».Давайте на мгновение представим, что было бы, если ...
    -->
    59
    Svetlana Tihonova Сегодня 13:04

    «Вести» показали кадры с расстрелом в керченском колледже..

    На кадрах с камер видеонаблюдения видно, как Вячеслав Росляков в футболке с надписью «Ненависть» проносит в колледж бомбу и оружие, после чего открывает огонь по окружающим.Телеканал «Вести. Крым» показал кадры с камер видеонаблюдения в керченском колледже, где учащийся Вячеслав Росляков совершил массовый расстрел. Фрагмент эфира опубликован https://www...
    -->
    91
    Svetlana Tihonova Сегодня 12:17

    Странности керченской бойни...

    Чем больше появляется информации о расстреле студентов колледжа в Керчи, тем больше возникает вопросов. Либо нас снова сильно обманывают, либо в информационном шуме утонула суть преступления.Итак, что мы знаем. Обезумевший пацан 18 лет, довольно заурядный физически, легко пронёс в школу пару бомб, мощное помповое ружьё и 150 патронов к нему. Свежо преда...
    -->
    221
    Svetlana Tihonova Сегодня 11:51

    Спецоперация стрелок #ДмитрийПотапенко

    Андрей Павлов - Истину глаголишь, против фактов не попрешь!!! Мутное конечно дело!!!Алёша Попович -  Власть не может ответить ни на один вопрос о событиях в Керчи : 1) патроны в пачках, а не в ленточном патронаже. 2) израсходовано только 50 патронов, 100 не тронутые. 3) Фото погибшего стрелка, согласен с Дмитрием, головы бы не было. 3) Изготовлен...
    -->
    207
    Svetlana Tihonova Сегодня 11:37

    Трагедия в Керчи. Почему? Леонид Ивашов.

    Людвигович - Нынешние правители России думают только о своей власти, и своих деньгах. И плевать им на страну и на народ. Молодёжь предоставлена сама себе. Социальные лифты отсутствуют, многие не верят в будущее. А как тут верить, после пьяной речи Путина на Валдае? Люди со слабой психикой ломаются. Это причина трагедии в Керчи. Капитализм - убивает.Сор...
    -->
    134

    ГОК-рекордсмен вышел на проектную мощность: Россию ждут золотые горы

    Горнодобывающий комбинат (ГОК) «Угахан» вышел на проектную мощность и начал снабжать Россию большим количеством золота. Итоги деятельности предприятия отражены в отчете ПАО «Высочайший», в которое входит «Угахан».Новый отечественный горнодобывающий комбинат расположен в Иркутской области. Он был запущен в 2017 году. В третьем квартале текущего года пред...
    -->
    173

    «Не промах»: в США оценили российские модернизированные истребители

    Обозреватель американского аналитического издания National Interest оценил несколько российских модернизированных многоцелевых истребителей, в результате чего пришел к выводу, что они «не промах». Речь идет о поздних моделях Су-27 и Су-30, которые аналитик противопоставил более современному Су-35С.По его словам, старые модификации Су-27 отстают от передовых самолетов ...
    -->
    166
    sam88 Сегодня 03:33

    ПД-14: Россия разработала новый двигатель очень кстати

    Не просто мотор, а сердце гражданского авиастроения, которое вот-вот забьётся. В России создали первый двигатель для самолётов гражданской авиации. ПД-14 был разработан для новейшего широкофюзеляжного лайнера МС-21 и уже получил сертификат Росавиации. Это основной документ для авиационной техники, который означает, что изделие соответствует нормам лётно...
    -->
    281

    Российские школьники выиграли Международную астрономическую олимпиаду завоевав 13 медалей

    Завершилась XXIII Международная астрономическая олимпиада, и 13 российских школьников завоевали награды различной степени. Медали высшего достоинства получили Алексей Шишкин, Сулейман Казимов и Артем Гордеев. Серебряные медали у Ивана Харичкина, Евгения Бойцова, Павла Архипова, Игоря Булыгина, Ивана Игнатьева, Екатерины Бобковой и Данилы Шкиндерова. Бро...
    -->
    90

    Запасы золота в резервах РФ за сентябрь выросли на 1,87%

    Запасы монетарного золота в международных резервах РФ в сентябре 2018 года выросли на 1,87% (+37,3 тонны) и на 1 октября составляли 65,5 миллиона унций (2037,28 тонны), свидетельствуют материалы Банка России.Ранее в январе-августе банк закупил 161,75 тонны золота, таким образом ЦБ РФ за первые девять месяцев 2018 года уже закупил в золотовалютные резерв...
    -->
    141

    Опрос: более 80% россиян поддерживают проведение конкурса "Лидеры России"

    Проведение конкурса "Лидеры России" поддерживают 82% россиян, показал опрос Всероссийского центра изучения общественного мнения, результаты которого имеются в распоряжении РИА Новости. Столько же россиян высказались за необходимость проведения в РФ подобных конкурсов, скорее ненужными их сочли 11% опрошенных. Также более половины россиян, слышавших...
    -->
    90
    Grand Фитиль
    Вчера 17:21

    И зачем Жолнеру эта смешная американская РЗСО?

    М270 MRLS с транс­порт­но-за­ря­жа­ю­щей ма­ши­ной М985Тактико-технические характеристики MLRSДиаметр снаряда, мм: 240; Длина снаряда, мм: 3960; Масса снаряда (в зависимости от типа БЧ), кг: 258-310; Масса БЧ, кг: 107-159; Дальность стрельбы, км: 40 (максимальная); Максимальная скорость по шоссе, км/ч: 65; Запас хода, км: 500; Время подготовки БМ к стре...
    -->
    2855

    Медведев констатировал абсолютную деградацию отношений ЕС и РФ

    В пятницу, 19 октября, во время встречи с главой Еврокомиссии Жан-Клодом Юнкером, российский премьер Дмитрий Медведев заявил об абсолютной деградации текущих отношений между Российской Федерацией и Евросоюзом. При этом глава правительства РФ подчеркнул, что Москва по-прежнему надеется на улучшение отношений с ЕС в обозримом будущем.«Вчера я разговаривал...
    -->
    135

    В МФТИ «деформировали время» для понимания квантовых систем

    Ученые из России и Польши создали математические инструменты, позволяющие «деформировать» время при описании поведения физических систем, что ускорит поиски квантовых объектов с необычными и интересными свойствами. Их выводы были представлены в журнале Physical Review A.«Физически мы, конечно, не можем ускорять или замедлять время так, чтобы это меняло ...
    -->
    127

    Важно! Про кредит Египту в 25 млрд долларов на строительство АЭС. Там есть нюанс, и не один

    Как и обещал, разбираю ситуацию. Увидев новость о кредите Египту, разозлился немало, как думаю и многие их вас. И причин для того множество:- Силуанов говорил о финансировании этого кредита за счет Фонда национального благосостояния, который, напомню, предназначен для: обеспечения софинансирования добровольных пенсионных накоплений граждан России, а так...
    -->
    3476

    ОЧЕНЬ ВАЖНОЕ! дополнение про кредит Египту на 25 млрд долларов на строительство АЭС

    Предыдущий пост, который по сути был просто подборкой информации о работе Росатома: https://zergulio.livejournal.com/5966350.html , породил у скептиков множество вопросов, и главный из них "А назовите ка контракты со строительством АЭС в другой стране, и чтобы они окупились уже".И ответ дал Борис Марцинкевич https://vk.com/id510656188 , и надо...
    -->
    2027

    Путин хочет отобрать у мира шоколад, а у россиян уже забрал водку (Страна-бензоколонка атакует-90)!

    За окном шла осень, первый снег и скандал с убийством в посольстве Саудовской Аравии. Журналисты самых прекрасных и демократичных СМИ США спрашивали Трампа «Верует ли он в российское вмешательство?» и призывали покарать неспокойное нефтяное королевство, которое в свою очередь обещало Штатам нефть по 200 баксов, а также — о ужас, дружбу с Россией!Это 90-...
    -->
    141

    Северсталь-метиз освоила производство уникальных для РФ канатов

    Специалисты филиала «Волгоградский» компании «Северсталь канаты» (входит в ОАО «Северсталь-метиз», метизную группу ПАО «Северсталь») освоили новый вид продукции — волокнистый полипропиленовый сердечник, покрытый на экструдере полипропиленовой оболочкой.Этот трехпрядный сердечник (в ближайшей перспективе — изготовление четырехпрядного) предназначен под к...
    -->
    138

    На подводных крыльях: новые подробности об обновленном русском «метеоре»

    В Нижегородской области к 2021 году построят обновленную версию легендарного судна на подводных крыльях.Пресс-служба нижегородского Центрального Конструкторского бюро по судам на подводных крыльях имени Р. Е. Алексеева (ЦКБ по СПК) сообщает, что завершение строительство новой версии легендарного судна на подводных крыльях (СПК) «Метеор» запланировано на...
    -->
    142

    Российский ВПК приступил к созданию сверхзвукового истребителя-перехватчика МиГ-41

    Не так давно известное издание Military Watch называло российский истребитель 4-го поколения МиГ-31 одним из самых грозных самолетов в мире на данный момент. Однако, как говорится, нет предела совершенству. Так, стало известно, что Минобороны России получило все материалы для создания новейшего сверхзвукового истребителя-перехватчика, который придет на ...
    -->
    143
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика