Ученые ЮУрГУ создают детали для квантового компьютера
22 Марта 2018
Фото: официальный сайт ЮУрГУ
Сотрудникам лаборатории роста кристаллов ЮУрГУ удалось вырастить монокристаллы с низкой плотностью дефектов, которые могут применяться в качестве рабочих элементов устройств электроники.
Лаборатория занимается модифицированием свойств и структуры ферритов, представляющих собой оксиды железа с оксидами других металлов. Эта задача осуществляется путем внедрения в структуру гексаферрита бария других химических элементов для получения новых рабочих характеристик материала.
«Структура исходного материала меняет свои свойства при внедрении других элементов, и это расширяет возможности его использования. Таким образом, путем изменения химического состава мы можем модифицировать рабочие характеристики материала. Нами было исследовано размещение индия по позициям замещающего элемента», — говорит заведующий лабораторией роста кристаллов Денис Винник.
Особый интерес для ученых представляет то, какая из позиций железа в решетке гексаферрита бария наиболее предпочтительна для нового элемента: от структуры модифицированного материала зависят его свойства. Сейчас определены кристаллографические позиции, которые займет индий. Ведутся работы в направлении исследования СВЧ-характеристик и изучения природы других разнообразных свойств ферритов.
«Мы работаем с широкой «палитрой» химических элементов: это вольфрам, алюминий, титан, марганец, кремний и др. Нас интересует, как влияют на свойство материала такие замещения, — говорит старший научный сотрудник лаборатории Светлана Гудкова. — Сейчас работаем с германатом свинца. Кроме того, мы занимаемся изучением физических характеристик, поведения при высоких температурах гексаферрита бария, замещенных свинцом. При нагреве до определенной температуры образец начинает сжиматься, это довольно необычное явление. В рамках этого эксперимента измерялся коэффициент линейного расширения, и получились интересные зависимости. Есть материалы с отрицательным или нулевым коэффициентом расширения, они практически не меняют размеров при нагреве. Это важно при экстремальных температурах, так как даже в обычных условиях некоторые электронные детали перегреваются».
Гексаферрит бария с замещением свинцом — одно из направлений деятельности лаборатории. На сегодняшний день ученым удалось вырастить монокристаллы с низкой плотностью дефектов, которые могут применяться как рабочие элементы устройств электроники. Потенциально материал может найти применение при создании квантового компьютера, имеющего самую высокую производительность среди существующих вычислительных устройств.
«Структура исходного материала меняет свои свойства при внедрении других элементов, и это расширяет возможности его использования. Таким образом, путем изменения химического состава мы можем модифицировать рабочие характеристики материала. Нами было исследовано размещение индия по позициям замещающего элемента», — говорит заведующий лабораторией роста кристаллов Денис Винник.
Особый интерес для ученых представляет то, какая из позиций железа в решетке гексаферрита бария наиболее предпочтительна для нового элемента: от структуры модифицированного материала зависят его свойства. Сейчас определены кристаллографические позиции, которые займет индий. Ведутся работы в направлении исследования СВЧ-характеристик и изучения природы других разнообразных свойств ферритов.
«Мы работаем с широкой «палитрой» химических элементов: это вольфрам, алюминий, титан, марганец, кремний и др. Нас интересует, как влияют на свойство материала такие замещения, — говорит старший научный сотрудник лаборатории Светлана Гудкова. — Сейчас работаем с германатом свинца. Кроме того, мы занимаемся изучением физических характеристик, поведения при высоких температурах гексаферрита бария, замещенных свинцом. При нагреве до определенной температуры образец начинает сжиматься, это довольно необычное явление. В рамках этого эксперимента измерялся коэффициент линейного расширения, и получились интересные зависимости. Есть материалы с отрицательным или нулевым коэффициентом расширения, они практически не меняют размеров при нагреве. Это важно при экстремальных температурах, так как даже в обычных условиях некоторые электронные детали перегреваются».
Гексаферрит бария с замещением свинцом — одно из направлений деятельности лаборатории. На сегодняшний день ученым удалось вырастить монокристаллы с низкой плотностью дефектов, которые могут применяться как рабочие элементы устройств электроники. Потенциально материал может найти применение при создании квантового компьютера, имеющего самую высокую производительность среди существующих вычислительных устройств.
Поделиться
