Аспирантка ИрГТУ Алина Журавлёва вошла в число победителей конкурса на получение стипендии Президента РФ для молодых ученых и аспирантов, осуществляющих перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики в 2015-2017 гг. Тема научной работы А. Журавлёвой посвящена синтезу и исследованию своиств тонких пленок на основе разбавленных магнитных полупроводников и наногетероструктур полупроводник / ферромагнетик, полупроводник / сверхпроводник для создания новых эффективных материалов и устроиств спиновои электроники. Проект входит в направление модернизации «Стратегические информационные технологии, включая вопросы создания суперкомпьютеров и разработки программного обеспечения». Из нескольких тысяч научно-исследовательских проектов, представленных на конкурс, в итоговый список победителей вошло 585, из которых 94 по данному направлению.
Президентская стипендия рассчитана на три года, в течение которых молодым ученым и аспирантам будет ежемесячно выплачиваться по 20 тыс. рублей.
А. Журавлёва подчеркивает актуальность исследования своиств полупроводниковых тонких пленок и гетероструктур. Аспирантка активно продолжает работать с оксидом цинка, который является новым перспективным материалом для спиновой электроники. В ближайшем будущем он может заменить кремний. Ученые предполагают, что полупроводниковые технологии, основанные на кремниевых структурах, могут достигнуть предела своих возможностей, в первую очередь, это касается быстродействия электронных систем. Поэтому уже сейчас несколько исследовательских групп в России и за рубежом ведут поиск новых принципов создания недорогих быстродействующих устройств с низким энергопотреблением и тепловыделением. Ученые, добиваясь необходимых для практического применения свойств, экспериментируют с методами синтеза тонких пленок и гетероструктур на основе оксида цинка, легируют их различными элементами.
«Я использую технологию импульсного лазерного осаждения (PLD), поскольку считаю ее наиболее подходящей для напыления материала — ZnOпо сравнению с другими. Один из основных недостатков это метода до недавнего времени состоял в том, что при напылении на пленках образуются микрокапли. Поэтому необходимо было решить задачу по устранению этого дефекта. В 2014 году я стажировалась в Институте проблем лазерных и информационных технологий Российской академии наук (ИПЛИТ РАН) в Шатуре. Исследователям из этого института удалось разработать и запатентовать сепаратор, который не позволяет микрокаплям осаждаться на пленках и образовывать дефектную поверхность. В ходе стажировки удалось получить качественные пленки на основе оксида цинка — очень тонкие и с высоким кристаллическим совершенством. Я привезла их для дальнейших исследований на лабораторной базе ИрГТУ.
Когда мы легируем 3d металлами полупроводниковый материал, в частности, оксид цинка, возникают уникальные свойства, например, высокотемпературный ферромагнетизм. С фундаментальной точки зрения мой проект интересен тем, что исследуются природа и причины появления ферромагнетизма в полупроводниковых структурах при температурах близких к комнатной. С прикладной точки зрения мы можем использовать синтезированные полупроводниковые структуры в спинтронике», — рассказала А. Журавлёва.
Аспирантка подчеркнула, что спинтроника — это довольно новое и быстроразвивающееся научное направление, которое строится на базе различных областей знаний и, управляя электромагнитными полями, позволяет получать особые электрические, магнитные и оптическиесвойства материалов. В основу спинтроники заложено понятие спина электрона. Cогласно принципу квантования проекции спина на выбранную ось, электроны можно разделить на два типа носителей тока: электроны со спином вверх и электроны со спином вниз (½ или -½). Управление спином полупроводниковых структур под действием приложенных полей позволит производить более современные транзисторы, вентили, химические сенсоры, УФ датчики, элементы солнечных батарей, а также устройства хранения и записи информации. Экспериментально изученные полупроводниковые структуры могут найти применение в приборостроении, при создании жидкокристаллических дисплеев и квантового компьютера.
Победа в конкурсе на получение стипендии президента РФ для молодых ученых и аспирантов предполагает участие в зарубежных и отечественных научно-практических конференциях, публикации в научных журналах, входящих в международные базы данных Web of Science и Scopus, а также в изданиях ВАК.
