Учёные Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» первыми в мире опубликовали экспериментальные результаты исследования магнитных и транспортных свойств сплава Mn2FeAl (марганец-железо-алюминий). Этот материал считался весьма перспективным для спинтроники – и обнаружили расхождение полученных данных с опубликованными ранее зарубежными учеными теоретическими расчетами. Данные исследования опубликованы в журнале Magnetism and Magnetic Materials
Сегодня такие интерметаллические соединения на основе марганца, как тройной сплав Mn2FeAl – находятся в центре внимания учёных. Марганец относительно дешев и доступен, в этих сплавах можно реализовать большое количество кристаллографических структур. Что еще важнее, их считают перспективными для применения в спинтронике – современной альтернативе кремниевой электронике.
Поиск материалов с полуметаллическим типом проводимости – чрезвычайно важная задача, так как их планируется использовать в устройствах спинтроники. Для применения в спинвентильных структурах необходимо, чтобы материал имел 100 % спиновую поляризацию – то есть, все магнитные моменты электронов в нем были направлены в одну сторону. Это позволяет увеличить эффективность устройств спинтроники,
— прокомментировал РИА Новости один из авторов исследования, Дмитрий Карпенков.
Российские учёные решили проверить теоретические выкладки зарубежных коллег, которые предсказали нужный тип проводимости для сплава Mn2FeAl. Они синтезировали образец в однофазном состоянии и впервые исследовали его магнитные и транспортные свойства.
Образцы оказались сильно фрустрированным магнетиком – то есть, сильно разупорядоченным, не имеющим дальнего магнитного порядка. Эти данные противоречат результатам расчетов из первых принципов, согласно которым Mn2FeAl является полуметаллическим ферромагнитным сплавом Гейслера, кристаллизующимся по типу структуры L21. Результаты исследования магнитных свойств подтвердили сильное разупорядочение магнитной структуры. Мы показали, что транспортные свойства Mn2FeAl аналогичны свойствам так называемых «плохих металлов», характеризующихся аномально высоким электросопротивлением в сравнении с простыми металлами,
— рассказал Дмитрий Карпенков.
По словам учёных, далее они продолжат развивать поиск материалов со 100% спиновой поляризацией, включая получение новых теоретических предсказаний и экспериментальные проверки «материалов-кандидатов».
Нет комментариев