Работа международной команды исследователей из Университета Тохоку, Национального института квантовой науки и технологий (QST) и Кембриджского университета опубликована в журнале Nano Letters. Ученые показали, как вырастить одноатомные слои сульфида олова (SnS) на кремниевых подложках. Это может помочь в разработке более быстрых и компактных электронных устройств, особенно в областях, где важны спин и светочувствительность.
SnS интересен тем, что способен проводить электричество и одновременно взаимодействовать со светом. Такие свойства особенно важны в спин-долинной электронике — направлении, которое использует квантовые характеристики электронов, например, их спин, то есть внутренний момент импульса, и долину — энергетическую зону внутри кристалла.
Обычно получить SnS достаточно трудно — материал легко превращается в другой тип соединения, SnS₂ — из-за сложностей в управлении реакцией между оловом и серой. Чтобы решить эту проблему, ученые разработали технологию, в которой меняют расстояние между источниками серы и олова, регулируя таким образом состав конечного вещества.
Компьютерное моделирование помогло предсказать: если серы мало — получится SnS, а если слишком много — SnS₂. Теорию подтвердили на практике. С помощью сканирующей электронной микроскопии исследователи наблюдали, как испаряются лишние слои вещества, оставляя за собой однослойную пленку SnS.
Авторы считают, что их подход поможет ускорить разработку новых квантовых технологий, сочетающих спинтронику, сегнетоэлектрику и долинетронику — три важные области современной физики.
Ранее Наука Mail рассказала, как исследователи научились замедлять свет в одном направлении, оставляя его почти нетронутым в другом — открывая путь к новому поколению фотонных технологий.