Ученые из России разработали метод выращивания крупнозернистых двумерных магнитных материалов большой площади
Физтехи с коллегами из Российского квантового центра и Индийского института науки в Бангалоре создали подход, позволяющий получать высококачественные сантиметровые пленки магнитного полупроводника CrCl₃ с размером кристаллитов около 10 микрометров всего за несколько минут. Добиться таких результатов помогла модификация классического метода осаждения из газовой фазы: ученые ликвидировали все возможные причины снижения качества покрытия, от следов влаги и кислорода, до инфракрасного излучения от нагревательных элементов установки.
Двумерные магнитные материалы — атомарно тонкие кристаллы, сохраняющие магнитный порядок,— рассматриваются как основа для сверхкомпактных спиновых транзисторов, квантовых сенсоров и устройств хранения данных нового поколения. Однако их практическое применение упирается в проблему синтеза: механическое отслаивание дает лишь микронные фрагменты, а методы осаждения из газовой фазы не позволяют получать монокристаллы большой площади. Главный враг таких материалов — примеси кислорода и влаги, которые при высоких температурах мгновенно разрушают кристаллическую решетку.
Авторы работы сфокусировались на хлориде хрома CrCl₃ — полупроводнике с ферромагнитным упорядочением внутри слоев и антиферромагнитным между ними. Для его выращивания они модернизировали двухзонную установку физического переноса из паровой фазы (physical vapor transport deposition).…
