Более 20 миллионов получили ученые ДВФУ и университетов Китая на совместные разработки в области спин-орбитроники в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ). За три года с 2023 по 2025 год физики планируют снизить критическую плотность тока переключения намагниченности, используя новые топологические материалы. Это позволит создать энергоэффективные и производительные носители информации и процессоры для новых направлений развития информационных технологий.

Как сообщают ученые, для широкого применения магнитных устройств, таких как магнитная память с произвольным доступом (MRAM), логическая память и нейроморфные вычислительные устройства, необходимы эффективные способы управления локальной намагниченностью. Одним из лучших механизмов является спин-орбитальный крутящий момент (SOT), связанный со спиновыми токами в материалах с сильной спин-орбитальной связью.

Однако сейчас применять в практике SOT-MRAM не получается из-за высокой плотности тока и сравнительно большого энергопотребления. Для оптимизации этой памяти необходимо создать новые материалы с SOT-эффектом. Этим и займется научный коллектив.

Руководитель проекта, директор ИНТиПМ ДВФУ Алексей Огнев:

«Коллаборация коллективов двух стран, имеющих опыт публикации в ведущих мировых журналах в области физики, будет способствовать укреплению авторитета Российского и Китайского магнитных сообществ как одних из ведущих движителей современной физики магнитных явлений и магнитной наноэлектроники. Мы также будем вовлекать молодых ученых — аспирантов и студентов. Международная коллаборация будет способствовать ускоренному профессиональному росту исследователей. Это позволит воспитать новое поколение высококлассных специалистов и экспертов в области физики и нанотехнологий. Мы планируем сформировать новые молодежные международные коллективы, которые будут расширять спектр решаемых задач и смогут участвовать в новых конкурсах. Такая комплексная работа с молодым поколением приведет к укреплению научной школы по магнитной наноэлектронике на Дальнем Востоке России, которая фокусирует свои усилия на работе с азиатскими партнерами, что является одним из стратегических направлений для российской науки».

Отметим, что результаты исследования будут интегрированы в новые дисциплины в программах магистратуры «Прикладная физика» и «Вычислительная физика» Института наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ, а также представлены на ведущих международных конференциях, таких как EASTMAG, ICAUMS, InterMag.

Напомним, ученые ДВФУ активно разрабатывают магнитную память на принципах спин-орбитроники. Запись в такой памяти осуществляется спиновым током без приложения внешних магнитных полей, а информация хранится без потребления энергии. Разрабатываемая память пригодится в отраслях, где используются компьютеры для расчетов — от центров обработки данных до автономных автомобилей и инвазивной электроники. В дальнейшем это откроет новые возможности для реализации аппаратных систем искусственного интеллекта и квантового компьютера.

Команда пресс-службы ДВФУ