Физики из Нидерландов совершили прорыв в области квантовых технологий, разработав ультратонкие устройства, которые работают без громоздких магнитов и способны функционировать при обычной комнатной температуре.
Прорыв в квантовых технологиях
Исследователи использовали магнитный графен и подтвердили существование квантового спинового эффекта Холла (QSH) в графене, устранив необходимость во внешнем магнитном поле. Этот эффект позволяет передавать и обрабатывать информацию с помощью спинтронных устройств.
Ключевое достижение
Ключевым достижением стало создание особой структуры, в которой графен был нанесён на антиферромагнитный материал CrPS₄. Эта комбинация позволила изменить внутренние свойства графена, вызвав спин-орбитальные и обменные взаимодействия, необходимые для формирования топологически защищённых краевых состояний.
Возможности и перспективы
Новая разработка показала, что магнитные свойства можно создать непосредственно внутри материала, используя эффект близости с магнитным полупроводником CrPS₄. Исследователи подчеркнули, что им удалось наблюдать устойчивые спиновые состояния даже при комнатной температуре, что делает технологию более практичной для реального применения.
- Создание компактных, быстрых и энергоэффективных технологий будущего.
- Возможность интеграции в энергоэффективные квантовые схемы, логические элементы и даже системы квантовой памяти.
Значение прорыва
Этот прорыв подтверждает теоретические предположения, сделанные почти два десятилетия назад, о том, что графен при определённых условиях может поддерживать устойчивые квантовые спиновые состояния.
Исследователи выразили мнение, что их работа не только углубляет понимание квантовых состояний в графене, но и прокладывает путь к созданию двумерных топологических устройств, способных работать в реальных условиях.
Будущие исследования
Однако они также указали на необходимость дальнейших исследований, чтобы улучшить характеристики устройств, в частности, оптимизировать спин-орбитальные взаимодействия и снизить уровень помех в графеновом канале.
Возможность создавать квантовые спиновые токи без использования внешних магнитных полей открывает новые перспективы для применения спинтронных устройств в будущем.
RU 
EN