site.btaУчени в ИОМТ – БАН разработват ключови материали за бъдещата ултратънка спинтроника

Изследователи от Института по оптически материали и технологии “Акад. Йордан Малиновски” (ИОМТ–БАН) в сътрудничество с ICN2 и ICMAB-CSIC (Испания) демонстрираха как взаимодействието между два двуизмерни (2D) материала (графен и паладиев диселенид (PdSe2)), образуващи Ван дер Ваалсова хетероструктура, може да подобри спинтронната функционалност на графена. Графенът и PdSe₂ се считат сред ключовите материали за бъдещата ултратънка спинтроника, поради техните изключителни електрични свойства.

Демонстирано е, че PdSe₂ предизвиква значителни промени в транспорта и динамиката на спиновите токове в графена, предоставяйки нови възможности за контролирането им. Установено е, че PdSe₂ индуцира спин-орбитално свързване (SOC) в графена, при което близостта на PdSe₂ активира квантов ефект, който предизвиква подвижността на електроните и техните спинове да бъдат свързани. Това явление е от особено значение, защото позволява контрол на спина, без да се разчита на външни магнитни полета. Демонстрирана е и силна спин анизотропия в равнината на хетероструктурата графен-PdSe₂ при стайна температура.

Изследванията представляват съществена стъпка в изясняването на физиката на спина при Ван дер Ваалсовите хетероструктури и предоставят нови възможности за прецизно манипулиране на спина, разкриващи голям потенциал за разработването на спинтронни устройства от следващо поколение.

Част от получените резултати са по проект H2020-FETPROACT TOCHA „Dissipationless Τopological Channels for Information Transfer and Quantum Metrology“ с ръководител проф. дфн Вера Маринова от ИОМТ-БАН и са публикувани в едно от най-престижните международни научни списания Nature Materials (2025) (https://doi.org/10.1038/s41563-024-02109-2).