Новое исследование, проведенное физиками из Университета Огайо, предполагает, что ученым следует еще раз взглянуть на этот дуэт материалов, который когда-то был объявлен как строительный блок для устройств, которые могут работать при комнатной температуре или выше.
«Мы нашли способ – по крайней мере, на поверхности материала – включить однородный слой», – сказал Артур Смит, профессор физики и астрономии в Университете Огайо, возглавляющий международное сотрудничество аргентинских и испанских исследователей.
Ученые внесли два важных изменения, чтобы создать материальное слияние, сообщают они в журнале Physical Review B. Во-первых, они использовали полярность азота нитрида галлия, тогда как в обычных экспериментах полярность галлия использовалась для присоединения к марганцу, объяснил Смит. Во-вторых, они нагрели образец.
При более низких температурах (менее 105 градусов Цельсия) атомы марганца «плавают» на внешнем слое атомов галлия. По словам Смита, когда ученые подняли температуру примерно на 100 градусов по Цельсию, атомы соединились со слоем азота под ним, образуя связь марганец-азот. Эта связь остается стабильной даже при очень высоких температурах.
По словам Смита, ученые-теоретики точно предсказали, что «триплетная» структура из трех атомов марганца образует метастабильную структуру при низких температурах.
Но при более высоких температурах эти атомы марганца распадаются и связываются с азотом. Валерия Феррари из Centro Atomico Constituyentes сказала, что ее группа провела квантово-механическое моделирование, чтобы проверить, какие модельные структуры имеют самую низкую энергию, что позволило предположить как структуру тримера, так и структуру, связанную с марганцем и азотом.
Теперь, когда ученые показали, что могут создать стабильную структуру из этих материалов, они будут исследовать, обладает ли он магнитными свойствами при комнатной температуре, необходимыми для функционирования в качестве материала спинтроники.