Ученые нашли минерал, который может улучшить новую электронику
. Ранее он использовался для добычи медиРоссийские ученые нашли у минерала свойства, ценные для новейшей электроники
Кристалл кубанита
Ученые из екатеринбургского Института геологии и геохимии имени академика А.Н. Заварицкого УрО РАН и санкт-петербургского Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе РАН обнаружили у минерала кубанита свойства, которые могут увеличить энергоэффективность новых сенсоров, элементов памяти и оптических компонентов. Результаты работы опубликованы в журнале Physica B: Condensed Matter.
Кубанит — тройной сульфид меди и железа. Ранее он в основном использовался как второстепенная руда, из которой добывали медь.
Современные электронные устройства при обработке информации рассеивают часть затрачиваемой электроэнергии в виде тепла. Для решения этой проблемы ученые развивают спинтронику.
В этой области для передачи и обработки информации используют не только электрический заряд, но и магнитные свойства вещества. Однако для этой технологии требуются материалы с низкой теплопроводностью и магнитной структурой, которой можно управлять.
В рамках исследования специалисты проанализировали кубанит с помощью ряда экспериментальных методов, а также теоретических расчетов. В итоге ученые смогли описать строение материала на атомном уровне. Кроме того, они поняли, как в нем проявляются магнитные свойства, как ведут себя колебания кристаллической решетки и как распространяется тепло.
Эксперты выяснили, что минерал плохо проводит тепло, а при переносе через кристалл от одной грани к другой процесс зависит от выбранной грани. В одних случаях он происходит легче, чем в других. Это свойство позволит минералу при использовании в электронике управлять тепловыми потоками, снижая потери энергии.
«Даже если сам кубанит не сразу станет промышленным материалом, он уже сейчас представляет большую ценность как природная модель для разработки и поиска новых соединений с нужными характеристиками», — заявила руководитель проекта Елизавета Панкрушина.
В кубаните также обнаружили магнонные возбуждения — коллективные магнитные волны внутри кристалла. Их можно представить как множество маленьких «магнитных стрелок», связанных друг с другом. Отклонение любой из них передается соседним, распространяя магнитную волну по кристаллу. Это свойство может быть полезным при создании спинтронных устройств.
Новые лунные минералы
Китайские ученые открыли два новых лунных минерала. Их обнаружили в образцах лунного грунта, которые доставила на Землю миссия «Чанъэ-5». Международная минералогическая ассоциация официально утвердила их и присвоила им названия «магниевый чанъэит» и «церистый чанъэит».
После открытия первого чанъэита в 2022 году эти находки стали вторым и третьим новыми лунными минералами в копилке китайской науки, а в мировом масштабе — седьмым и восьмым минералами, открытыми в доставленных с Луны образцах за всю историю исследований.
Вместе с ранее открытым чанъэситом- (Y) новые минералы относятся к группе мерриллита — классу фосфатных минералов, которые часто встречаются в образцах с Луны, Марса и астероидов. При этом минералы этой группы отличаются значительным разнообразием химического состава и распределены по различным космическим телам неравномерно, что делает каждую новую находку ценной для науки. Образцы помогают проследить геологическую эволюцию Луны, а также восстановить историю ее происхождения.
