Мы привыкли считать, что любая поломка в технике — это плохо. Но оказалось, что в мире электроники все не так однозначно. Ученые из Китая выяснили: материал с «дефектами» может работать даже лучше, чем идеальный.

Обычные устройства используют только заряд электрона. Спинтроника идет дальше и задействует его дополнительные свойства — спин и орбитальный момент. Это что-то вроде встроенных переключателей, которые можно использовать для хранения информации и управления током. В теории это открывает путь к чипам, которые быстрее, меньше и потребляют гораздо меньше энергии.

Но есть проблема: чтобы «записать» данные, нужно «испортить» материал. Появляющиеся дефекты обычно ухудшают проводимость и увеличивают расход энергии. Казалось бы, замкнутый круг.

Группа исследователей из Института технологий и инженерии материалов в Нинбо (Китайская академия наук) показала, что дефекты можно обратить себе на пользу. Они изучали орбитальный эффект Холла в соединении стронция и рутения (SrRuO3) и выяснили удивительную вещь, сообщает Science Daily.

Обычно дефекты ухудшают параметры устройства, но в этом материале они, наоборот, усилили важные характеристики. Проводимость и эффективность работы выросли одновременно — и это стало настоящим сюрпризом для специалистов. Их работа опубликована в Nature Materials.

Чтобы объяснить эффект, ученые вспомнили теорию, разработанную еще в 1970-е годы. Оказалось, что рассеяние электронов на дефектах в данном случае не мешает, а помогает. Оно продлевает время жизни орбитального момента и усиливает орбитальный ток. В итоге эксперимент показал трехкратное улучшение энергоэффективности при переключении.

https://science.mail.ru/news/7639-brak-v-kristalle-uskoril-elektroniku/