Известный материал позволит создавать электронику будущего

Сегодня терагерцовые устройства применяются в огромном количестве областей — медицине, телекоммуникациях, информационной безопасности и других. Однако этот тип технологий ещё не успел стать неотъемлемой частью повседневности, так как для создания терагерцовых устройств необходимы новые материалы.

Учёные МФТИ, а также их российские и зарубежные коллеги впервые предложили использовать для создания терагерцовых приборов гексаферриты — дешёвые в производстве, но очень эффективные магнитные материалы. Исследовательская команда во главе со старшим научным сотрудником лаборатории терагерцовой спектроскопии МФТИ Людмилой Алябьевой рассмотрела настраиваемость гексаферритов. Это свойство позволяет целенаправленно изменять определённые свойства вещества.

Сотрудники лаборатории терагерцовой спектроскопии МФТИ на фоне родных стен.

Как оказалось, гексаферриты обладают прекрасной настраиваемостью. Учёные выяснили, что если добавить в гексаферрит бария свинец, то его терагерцовый отклик изменится. Причём при определённой концентрации свинца у гексаферрита появляется полоса поглощения, которую можно передвигать по частоте. Для этого достаточно охладить материал, после чего он станет легко настраиваемым.

В физике твёрдого тела такие перемещаемые полосы поглощения носят название «мягкие моды». Учёные не ожидали, что им удастся обнаружить это явление в гексаферрите. Ещё более неожиданным было то, что поведение мягкой моды гексаферрита при понижении температуры отличаются от предполагаемых стандартной теорией.

«Помимо очевидной практической значимости, исследование имеет и чисто фундаментальный интерес: мы впервые пронаблюдали мягкую моду с таким экзотическим температурным поведением. Сейчас мы активно работаем над тем, чтобы выяснить, какие физические процессы лежат в основе ее природы», — отмечает Борис Горшунов, д. ф.-м. н., руководитель лаборатории терагерцовой спектроскопии Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ.

Исследователи отметили, что дешевизна производства, химическая стабильность и экологичность могут сделать гексаферриты материалами для создания технологий нового поколения.

Фото: Людмила Алябьева