Полупроводник для оптоэлектроники создали в НИЯУ МИФИ

Исследователи из НИЯУ МИФИ в составе международной команды впервые создали станнат стронция с добавлением атомов лантана, рутения и индия. Они изучили его электронные, магнитные и оптические свойства.

Этот материал можно использовать в оптоэлектронике, устройствах памяти и спинтронике.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Physical Chemistry Chemical Physics.

Станнаты — это перовскиты, кристаллические соединения из пяти атомов: двух положительных ионов и трёх отрицательных. Перовскиты с атомом олова и тремя атомами кислорода представляют интерес для исследований, поскольку могут найти применение в фотокатализе, энергетике и сенсорике.

Станнат стронция (SrSnO3) — одно из ключевых соединений в этом семействе. Его молекула состоит из одного атома стронция, одного атома олова и трёх атомов кислорода.

У станната стронция есть особенности: структурная гибкость, уменьшенные параметры решётки и достаточно широкая запрещённая зона порядка 4 эВ. Если заменить атомы стронция или олова на атомы других элементов (этот процесс называется легированием), то орторомбическая структура перовскита SrSnO3 искажается. В результате соединение поглощает видимый свет.

Станнаты активно изучаются, но пока нет подробных исследований о том, как совместное легирование, например, атомами индия и рутения влияет на электронные и магнитные свойства SrSnO3 в тонкой плёнке или объёмном образце.

Учёные НИЯУ МИФИ вместе с зарубежными коллегами впервые синтезировали станнат стронция, в который добавили атомы лантана, рутения и индия. Полупроводниковый перовскит La0.25Sr0.75Sn0.4In0.25Ru0.35O3 получили в виде порошка экологически чистым методом механохимического синтеза.

Анализ показал, что образец кристаллизовался в структуру типа перовскита GdFeO3.

Учёные определили электронные, магнитные и оптические характеристики нового материала. В частности, эксперименты и теоретический анализ показали, что ширина полупроводниковой щели составляет примерно 1,5 эВ — это меньше, чем у нелигированного станната стронция.

Ширина запрещённой зоны зависит от соотношения атомов олова и рутения в образце. Дополнительное легирование атомами рутения переводит материал из диэлектрического состояния в полупроводниковое, а затем и в полуметаллическое/металлическое, — рассказал профессор Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике НИЯУ МИФИ Михаил Маслов.

Он также отметил, что, регулируя количество атомов модифицирующих добавок, можно настраивать электронные характеристики материала.

LSSIRuO проводит электричество лучше, чем незамещённый SrSnO3, и становится ферромагнитным при температуре ниже 155 К.

По мнению учёных, эти свойства делают LSSIRuO перспективным материалом для оптоэлектроники, устройств памяти и спинтроники.

03.09.2024


Подписаться в Telegram



Хайтек

Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность

3D-печать меняет правила игры: она дает б...

Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом

Физики научились управлять светом в кроше...

Тараканы-киборги — спасатели ближайшего будущего
Тараканы-киборги — спасатели ближайшего будущего

От зон стихийных бедствий до экстрем...

Томские ученые раскрыли секреты молекулярных взаимодействий
Томские ученые раскрыли секреты молекулярных взаимодействий

Ученые из Томского политехнического униве...

100 миллионов за молекулярный прорыв: в Уфе запустили супер-спектрометр
100 миллионов за молекулярный прорыв: в Уфе запустили супер-спектрометр

В Уфимском федеральном исследовательском центр...

От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP

В НИЯУ МИФИ создали онлайн-сервис —...

CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее

Передовая роботизированная система CARMA II ус...

Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности
Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности

Ученые из Санкт-Петербургского государств...

MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+
MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+

Инженеры из MIT придумали, как сдела...

Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры
Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры

Сотрудники лаборатории 3D-печати функциональны...

Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов
Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов

Ученые Томского политехнического университета ...

Свет из земли: как глина превратилась в дисплей
Свет из земли: как глина превратилась в дисплей

Мир дисплеев скоро изменится благодаря новым м...

В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии
В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии

В Национальном исследовательском ядерном униве...

Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям
Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям

Комментирует профессор Майя Вергниори, которая...

Впервые в России: в Катайске начали выпуск уникальных насосов
Впервые в России: в Катайске начали выпуск уникальных насосов

Катайский насосный завод, который находится в&...

Ученые ТПУ продемонстрировали, как у капель появляются «пальцы»
Ученые ТПУ продемонстрировали, как у капель появляются «пальцы»

Исследователи из Томского политехническог...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
В Калуге обсудили меры поддержки молодых учёных региона
Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию