20 фев, 2018

Коллектив лаборатории «Гибридные функциональные материалы на основе графена» ДГТУ занимается фундаментальным исследованием проблематики создания углеродных материалов на основе графена в составе гетероструктур, которые можно использовать в электронике будущего – спинтронике.

Новые материалы планируется использовать в планарных технологиях (см. справку), которые обеспечивают возможность одновременного изготовления в едином технологическом процессе огромного числа полупроводниковых приборов на одной подложке, что существенно снизит их стоимость. Графен, обладающий высокой электропроводностью и прочностью, в будущем может стать ключевым материалом в полупроводниковой промышленности.

– Мы изучаем особенности атомной и электронной структур, природу межатомных взаимодействий, магнитные и транспортные свойства графена в составе гетероструктур на разных подложках, в том числе на поверхности сапфира, оксидов переходных 3d-металлов и полупроводников, – рассказывает д. т. н., профессор, руководитель теоретической группы лаборатории «Гибридные функциональные материалы на основе графена» Виктор Илясов. – Мы первыми отметили, что взаимодействие графена с подложками приводит к существенному изменению транспортных свойств носителей заряда (электронов и дырок) и переводит графен из полуметалла в полупроводник.

Донские ученые доказали возможность настройки внешним электрическим полем магнитных, транспортных свойств и электронной структуры в графеновых интерфейсах. Это позволит синтезировать новые гетероструктуры для современных устройств наноэлектроники и спинтроники (см. справку).

В перспективе на основе квантово-механических подходов коллектив лаборатории  планирует разработать модели атомной и электронной структур  для нового сверхпрочного материала. Инновацию можно будет использовать, например, для изготовления лопаток реактивных двигателей, а также в качестве покрытий при создании ядерных реакторов и других важных конструкций.

Научные исследования Виктора Илясова проводились в соответствии с приоритетным направлением развития науки в РФ «Индустрия наносистем и материалов» по критической технологии «Компьютерное моделирование наноматериалов, наноустройств и нанотехнологий».

В период 2011-2017 годов по госзаданию Министерства образования и науки РФ профессор осуществлял руководство проектами по общей тематике «Моделирование и изучение планарных углеродных наноструктур из первых принципов». Результаты исследований были систематизированы в пяти монографиях и опубликованы в 60 ведущих зарубежных изданиях, индексируемых в базе данных Web of Science и Scopus, а также использованы при подготовке новых учебных курсов для студентов. 

Справка:

Планарная технология (от англ. planar – плоский), совокупность способов изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем путем формирования их структур только с одной стороны пластины (подложки), вырезанной из монокристалла.

Спинтроника – раздел квантовой элетроники, изучающий эффекты взаимодействия собственных магнитных моментов электронов (спинов) с электромагнитными полями; на основе результатов этих исследований разрабатываются так называемые спинэлектронные приборы и устройства.

Источник: Пресс служба ДГТУ

Опорные университеты