«Мы уже ведем работы по интегрированию наномембранного спин-детектора в лабораторную установку фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением (ФЭСУР/ARPES). Мы продолжаем совершенствовать наш спин-детектор и уверены, что в полной мере он себя проявит на станции «Электронная структура» Сибирского кольцевого источника фотонов», - отметил заведующий лабораторией физики и технологии гетероструктур ИФП СО РАН (Новосибирск) Олег Терещенко, чьи слова приводит пресс-служба института.
Как объясняют Терещенко и исследователи, спин представляет собой одну из квантовых характеристик электронов и других элементарных частиц, которая может находиться в одном из двух состояний либо «спин-вверх», либо «спин-вниз». Получение сведений о состоянии спина частиц крайне важно как в опытах по изучению их свойств, так и при разработке спинтроники - аналогов электроники, в которых для передачи информации используется спин электронов.
Научная группа. Олег Терещенко, аспирантка ИФП СО РАН Анастасия Микаева, старший научный сотрудник кандидат наук Владимир Голяшов (слева направо). Источник: пресс-служба ИФП СО РАН
Несмотря на то, что первые опыты по замерам спиновых характеристик электронов были проведены физиками еще в 1929 году, пока у ученых нет надежных и простых методов замеров спина этих частиц, что в особенности касается свободных электронов, движущихся в вакууме. Российские ученые выяснили, что эту проблему можно решить при помощи наномембраны из сложно устроенного ферромагнитного материала из кобальта и платины, которая «фильтрует» электроны примерно таким же образом, как солнечный свет движется через покрытие на линзах в поляризующих солнечных очках.
«Это первый в мире спин-детектор с пространственным разрешением, в котором в качестве основного функционального элемента используется спин-фильтр. Эффективность нового устройства значительно выше, чем у существующих детекторов спина электронов. Его срок службы исчисляется годами, а оценочная стоимость на порядки ниже доступных на рынке спин-детекторов, не имеющих пространственного разрешения», - продолжил Терещенко.
Для проверки работы спин-детектора исследователи изготовили на его базе первый в мире спин-триод - аналог вакуумной лампы, которые применялись в прошлом для создания электроники до появления полупроводниковых транзисторов. Создание этого устройства, как подытожил Терещенко, открывает дорогу для развития вакуумной спинтроники, которая будет способна работать на значительно более высокой скорости, чем существующая электроника, а также позволит решать массу других задач.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Physical Review Letters (прим. – Пресс-служба РНФ).
