Большинство современных гаджетов обрабатывают и хранят информацию с помощью электрических зарядов. Альтернативой является подход, основанный на управлении спином – магнитным моментом – электронов. Так, электроны атомов магниточувствительных материалов могут выстраивать свои спины в одном направлении. Это позволяет управлять намагниченностью таких материалов и, тем самым, хранить с их помощью информацию.
Один из видов магниточувствительных материалов создала группа российских ученых, взявших за основу арсенид кадмия – соединение кадмия с мышьяком, в котором электроны (носители заряда) очень подвижны: это свойство позволяет создавать спин-поляризованные структуры. Авторы ввели в матрицу материала атомы хрома в разных концентрациях (от 1% до 6%), сплавив исходные соединения между собой при температуре 740°C.
Проанализировав химический состав и структуру полученных материалов, ученые пришли к выводу, что хром «встраивается» в кристаллическую решетку арсенида кадмия. Это приводит к образованию трех отдельных фаз: исходного арсенида кадмия, арсенида хрома (в этом соединении кадмий частично замещает атомы хрома в молекулах) и чистого кадмия.
Микроскопный анализ образцов показал, что большую часть сплава (около 96,4%) составляет арсенид кадмия, при этом арсенид хрома (1,6%) имеет вид небольших более темных вкраплений, а кадмий (2%) — светлых областей. То, что кадмий не распределяется равномерно по сплаву, а остается в виде отдельных вкраплений, говорит о том, что предел его «растворимости» довольно низкий (не превышает 0,1%).
«Магниточувствительные материалы перспективны для создания большого количества устройств информатики, а также магнитной памяти, средств связи, сенсоров различного типа и других приложений. Исследование того, как взаимодействуют составные компоненты таких материалов и какие фазы образуются при их сплавлении, важно, чтобы подбирать их оптимальные составы. Наличие данных по фазовым равновесиям позволяет синтетику или технологу проводить практические работы с конкретным составом композита, имея подтвержденную информацию о прогнозируемых или подтвержденных свойствах синтезируемого соединения», – цитирует Российский научный фонд Алексея Риля, научного сотрудника Института общей и неорганической химии РАН.
