Materiały topologiczne a granice miniaturyzacji elektronicznej
Physical Review Letters 126, 236402 (2021)
Postępująca w zawrotnym tempie miniaturyzacja nanoukładów elektronicznych wymaga nowych rozwiązań także w zakresie ultra cienkich połączeń galwanicznych, np. z wykorzystaniem 10-20 nanometrowej szerokości ścieżek metalicznych z miedzi lub złota. Są one jednak zawsze źródłem ciepła Joule'a związanego z rozpraszaniem nośników ładunku i wydzielanego podczas przepływu prądu elektrycznego, co coraz silniej ogranicza możliwości pracy nanoukładów elektronicznych. Jakościowo nowym rozwiązaniem byłoby zastosowanie nowej klasy materiałów kwantowych - izolatorów topologicznych.
Struktura ferromagnetycznych nanokryształów GayFe4-yN osadzonych w azotku galu
Scientific Reports 11, 2862 (2021)
Azotek galu (GaN) i pokrewne związki to kluczowe materiały dla najnowocześniejszej optoelektroniki. Zakres ich funkcjonalności może być dodatkowo znacznie poszerzony dzięki połączeniu GaN z jonami magnetycznymi. Przy stężeniu kationów żelaza w (Ga,Fe)N powyżej 0,4% materiał wyhodowany przez epitaksję ulega krystalograficznej separacji faz, co prowadzi do powstania bogatych w żelazo tzw. "wbudowanych nanokryształów".
Dzięki precyzyjnemu dostrojeniu parametrów wzrostu podczas procesu epitaksjalnego tworzą się planarne macierze kubicznych nanokryształów ferromagnetycznego Ga
yFe
4-yN (0<y<1) osadzonych w sieci macierzystej GaN, których właściwości magnetyczne zależą od y, czyli od stężenia Ga. W celu rozróżnienia atomów Ga w nanokryształach od tych w matrycy GaN, międzynarodowa grupa naukowców z Uniwersytetu Johannesa Keplera w Linzu (Austria), Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk, w Warszawie i Linii Pomiarowej SIRIUS synchrotronu SOLEIL, (Francja) wykorzystała połączenie anomalnej dyfrakcji rentgenowskiej i subtelnej struktury anomalnej dyfrakcji (ang. DAFS). Wyniki - opublikowane w Scientific Reports - rzucają światło na to jak korelację między parametrami wytwarzania oraz lokalnym układem strukturalnym wpływają na właściwości magnetyczne systemu materiałowego.
Długookresowy charakter uporządkowania magnetycznego indukowany przez adsorpcje molekuł chiralnych na powierzchni cienkiej warstwy ferromagnetyka
ACS Nano 15, 5574 - 5579 (2021)
Artykuł, który właśnie ukazał się w czasopiśmie ACS Nano [1] przedstawia nowe wyniki współpracy naukowej pomiędzy profesorem Lechem T. Baczewskim z Instytutu Fizyki PAN w Warszawie i profesorem Yossi Paltielem z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie, współpracy, która w ciągu kilku lat zaowocowała już serią publikacji w najbardziej znaczących czasopismach naukowych, takich jak Science, Nature Communications i NanoLetters.
Przedmiotem wspólnych badań są magnetyczne nanostruktury hybrydowe składające się z epitaksjalnych cienkich warstw metalicznych zawierających warstwę ferromagnetyka oraz samoorganizującej się warstwy molekuł chiralnych (SAM) zaadsorbowanych na wierzchniej warstwie złota, która pokrywa warstwę ferromagnetyka. Cienka warstwa ferromagnetyczna musi być wyhodowana w taki sposób, aby jej kierunek łatwego namagnesowania był prostopadły do powierzchni warstwy. Warstwy metaliczne są hodowane w ultra wysokiej próżni przy użyciu metody epitaksji z wiązek molekularnych (MBE) w IFPAN w Warszawie. W instytucie przeprowadzane są także pomiary strukturalne i magnetyczne warstw.
