Новосибирские ученые создали компактный фотодиод для спинтроники

Новосибирск. 12 мая. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Ученые Института физики полупроводников Сибирского отделения РАН (ИФП) создали компактный вакуумный спин-поляризованный светодиод, с помощью которого можно исследовать квантовые свойства материалов, сообщил научный сотрудник ИФП Владимир Голяшов журналистам в пятницу.

"Такой спин-детектор может применяться в какой-нибудь исследовательской установке, на таком светодиоде мы можем изучать разные материалы - как они эмитируют электроны, имеют ли они спиновую поляризацию", - сказал он.

Голяшов уточнил, что при облучении фотокатода поляризованным светом он испускает в вакуум электроны, которые можно ускорить и направить на исследуемый полупроводниковый материал.

Прибор представляет собой "таблетку" диаметром около 2 см, в которой керамический корпус закрыт с двух сторон стеклами с полупроводниковыми материалами, разделенные сверхвысоким вакуумом.

Ранее для подобных измерений требовались большие помещения с вакуумом и громоздкое оборудование, отметил Голяшов.

По его словам, эксперименты показали, что ускоренные электроны вновь породят поляризованный свет, а измерив его поляризацию, можно сделать вывод уже о направлении спина электронов в пучке.

Ученый отметил, что перспективными для спинтроники являются так называемые "топологические изоляторы", в которых на поверхности полупроводника за счет квантовых эффектов образуются проводящие слои.

"Как будто мы взяли кусок чего-то непроводящего и обернули его металлической фольгой, но эта "фольга" довольно необычная - если через нее пропустить ток в определенном направлении, то электроны выстраиваются по спину", - пояснил Голяшов.

По его словам, такими свойствами обладают, например, соединения мышьяка, теллурид висмута, гетероструктуры на основе ртути и теллура или кадмия, ртути и теллура и т.д.

В ИФП, в частности, выращивают методом электронно-лучевой эпитаксии слои теллурида или селенида висмута и сурьмы.

Спин - собственный момент импульса электрона, который не зависит от движения частицы и может либо совпадать с направлением магнитного поля, либо быть разнонаправленным по отношению к нему.

Предполагается, что управление спином позволит создать спинтронные устройства, более быстрые и энергоэффективные, чем в традиционной электронике.