Международная группа ученых из Университета Оттавы совершила прорыв в создании сверхтонких магнитов. Это открытие может привести к появлению более быстрой и энергоэффективной электроники, квантовых компьютеров и передовых систем связи.

Результаты опубликованы в издании Reports on Progress in Physics.

Руководитель исследования Ханг Чи, профессор физики и эксперт в области квантовых устройств, предложил новый способ усилить магнитные свойства в материалах толщиной в несколько атомов. До сих пор такие тонкие магниты работали только при экстремально низких температурах, что делало их бесполезными для повседневных технологий.

Команда нашла решение: они соединили ультратонкий магнит с топологическим изолятором.

Топологический изолятор — материал, который не проводит электричество внутри, но позволяет электронам свободно двигаться по поверхности без сопротивления. Это как дорога без трения: частицы не теряют энергию, что идеально для создания эффективных электронных устройств.

В результате магнит стал на 20% сильнее и сохранял свойства при более высоких температурах.

Это как подлить топлива в двигатель, — объясняет Чи. — Мы не меняем сам магнит, а просто усиливаем его с помощью правильного «соседа». Теперь он работает не при -173°C, а при -196°C, что уже ближе к практическому применению.

Следующий шаг — подобрать материалы, которые позволят таким магнитам функционировать при комнатной температуре. Если это получится, нас ждут прорывы в электронике: от молниеносных процессоров до квантовых вычислений.

Это исследование может ускорить развитие:

• Энергоэффективной электроники — более тонкие магниты уменьшат нагрев и потребление энергии в чипах.
• Квантовых компьютеров — стабильные магниты критичны для управления кубитами.
• Телекоммуникаций — компактные магниты улучшат передачу данных в 5G/6G-устройствах.

Главное преимущество — масштабируемость: технология позволяет усиливать магниты без сложных модификаций.

Пока магниты работают только при криогенных температурах (выше -196°C, но далеко от комнатных). Без достижения стабильности при +20…+30°C коммерческое применение останется нишевым — например, в специализированных датчиках или лабораторном оборудовании.

Ранее ученые открыли новую технологию производства магнитов.