Uma equipe de cientistas do Centro Científico de Krasnoyarsk (Departamento Siberiano da Academia Russa de Ciências) e da Universidade Federal da Sibéria sintetizou filmes ferromagnéticos de cristal fino e desenvolveu uma tecnologia para sua modelagem. Os filmes processados ​​podem ser usados ​​em chips eletrônicos e spintrônicos. Os resultados do estudo foram publicados em Películas Sólidas Finas .

A equipe criou filmes com centenas a dezenas de nanômetros de espessura, consistindo de silicidas de ferro sintetizados em um substrato de silício. Os silicidas de ferro são compostos de ferro e silício que geralmente possuem propriedades ferromagnéticas quando sujeitos a determinadas temperaturas. Existem também silicidas de ferro não magnéticos com características ópticas únicas que podem ser colocados em uso prático.

Filmes como este são usados ​​como partes ativas em dispositivos ópticos e fotônicos, bem como em chips eletrônicos e spintrônicos integrados. Filmes finos ferromagnéticos abrem muitas perspectivas para a spintrônica (uma área da ciência que prevê a criação de dispositivos de armazenamento e processamento de informações). Dispositivos como este consomem menos energia elétrica e têm velocidades de operação maiores em comparação com os eletrônicos tradicionais.

Contudo, para desenvolver tais dispositivos, os cientistas precisam que os filmes tenham um formato específico. Isso significa que um modelo deve ser aplicado a filmes sintetizados, e eles têm que ser cortados de acordo com isso. Para fazer isso, cientistas usam gravura. A técnica pode ser úmida (química) ou seca (plasma, íon reativo, ou apenas íon). Durante a decapagem úmida, um filme é colocado em um líquido - um agente de corrosão que dissolve o resto. Antes disso, os cientistas cobriam os filmes com "máscaras" usando fotolitografia para definir a configuração necessária. Essa máscara protege a parte desejada do filme de ser resolvida. Na gravação a seco, o mesmo resultado é obtido usando um gás que destrói o material física ou quimicamente.

"Ampliamos a aplicação desta abordagem, estendeu-o para novas ligas de ferro-silício, e mostrou que funciona. Também determinamos a velocidade de gravação e desenvolvemos um microdispositivo. Os mesmos métodos podem ser usados ​​para a produção de diferentes estruturas em eletrônica, fotônica e outras aplicações, "disse Anton Tarasov, um co-autor do artigo, candidato de ciências físicas e matemáticas, um associado científico do Instituto de Física de Kirensky (FRC KSC de SD RAS), e tutor sênior na Siberian Federal University.

Os cientistas destacam que uma grande vantagem dos novos filmes não são apenas suas propriedades eletrônicas e magnéticas, mas compatibilidade com os semicondutores tecnológicos mais populares. Isso significa que esses filmes podem ser cultivados em bases de silício, germânio, e arsenieto de gálio. Isso ajudará a equipe a obter filmes finos de alta qualidade com formas e geometrias específicas de uma forma mais simples e acessível. Além disso, os resultados obtidos aumentam a seleção de materiais que os cientistas podem usar para desenvolver dispositivos.

"Usando esta tecnologia, pode-se criar dispositivos spintrônicos ou fotônicos, porque os silicidas de ferro têm propriedades aplicáveis ​​nessas áreas da ciência. Agora mesmo, estamos desenvolvendo novos filmes e estudando os efeitos que dependem de sua topologia, "concluiu o cientista.