Его считали незначительной добавкой к медной руде, однако исследования продемонстрировали, что этот минерал может быть полезен в производстве современных запоминающих устройств и датчиков нового поколения.
Российские ученые впервые детально исследовали структуру, магнитные и тепловые характеристики ромбического кубанита — природного сульфида железа и меди с формулой CuFe2S3 и соотношением простых веществ Сu 22-24%, Fе — 40-42%, S — 34-35%. Выяснилось, что этот ферромагнитный материал обладает уникальным набором свойств, что делает его многообещающим для разработки энергоэффективных сенсоров, элементов компьютерной памяти и компонентов спинтронных устройств. Результаты исследования опубликованы в журнале Physica B: Condensed Matter.
Работа была выполнена специалистами Института геологии и геохимии имени Заварицкого УрО РАН и Физико-технического института имени Иоффе РАН совместно с коллегами из других научных организаций. Ранее кубанит рассматривался в основном как незначительная медная руда, и его базовые свойства фактически не изучались.
Магнитные волны вместо электронов
Исследователи использовали комплекс экспериментальных методик и теоретическое моделирование. Установлено, что в ромбическом кубаните имеются условия для распространения магнонов — коллективных колебаний магнитных моментов атомов. Именно магноны рассматриваются как перспективные носители информации для будущих вычислительных систем, так как позволяют значительно снизить потребление энергии по сравнению с традиционной электроникой.
Кроме того, минерал проявил интересные магнитные переходы и особенности теплопередачи, что делает его потенциально полезным для разработки чувствительных датчиков и функциональных электронных компонентов.
По словам исследователей, полученные результаты расширяют понимание природных магнитных материалов и демонстрируют, что даже хорошо изученные минералы могут скрывать свойства, востребованные в современных технологиях.
Исследования, подобные нашему, способствуют пониманию необходимых свойств для создания новых поколений сенсоров, элементов памяти, оптических компонентов и других устройств. Даже если кубанит не станет промышленным материалом в ближайшее время, он уже представляет собой значимую природную модель для разработки и поиска новых соединений с нужными характеристиками.
Фото: hi-tech.mail.ru