Ученые ЮУрГУ создают детали для квантового компьютера

Сотрудникам лаборатории роста кристаллов ЮУрГУ удалось вырастить монокристаллы с низкой плотностью дефектов, которые могут применяться в качестве рабочих элементов устройств электроники.

Лаборатория занимается модифицированием свойств и структуры ферритов, представляющих собой оксиды железа с оксидами других металлов. Эта задача осуществляется путем внедрения в структуру гексаферрита бария других химических элементов для получения новых рабочих характеристик материала.

«Структура исходного материала меняет свои свойства при внедрении других элементов, и это расширяет возможности его использования. Таким образом, путем изменения химического состава мы можем модифицировать рабочие характеристики материала. Нами было исследовано размещение индия по позициям замещающего элемента», — говорит заведующий лабораторией роста кристаллов, член Координационного совета Денис Винник. 

Особый интерес для ученых представляет то, какая из позиций железа в решетке гексаферрита бария наиболее предпочтительна для нового элемента: от структуры модифицированного материала зависят его свойства. Сейчас определены кристаллографические позиции, которые займет индий. Ведутся работы в направлении исследования СВЧ-характеристик и изучения природы других разнообразных свойств ферритов. 

«Мы работаем с широкой «палитрой» химических элементов: это вольфрам, алюминий, титан, марганец, кремний и др. Нас интересует, как влияют на свойство материала такие замещения, — говорит старший научный сотрудник лаборатории Светлана Гудкова. — Сейчас работаем с германатом свинца. Кроме того, мы занимаемся изучением физических характеристик, поведения при высоких температурах гексаферрита бария, замещенных свинцом. При нагреве до определенной температуры образец начинает сжиматься, это довольно необычное явление. В рамках этого эксперимента измерялся коэффициент линейного расширения, и получились интересные зависимости. Есть материалы с отрицательным или нулевым коэффициентом расширения, они практически не меняют размеров при нагреве. Это важно при экстремальных температурах, так как даже в обычных условиях некоторые электронные детали перегреваются».

Гексаферрит бария с замещением свинцом — одно из направлений деятельности лаборатории. На сегодняшний день ученым удалось вырастить монокристаллы с низкой плотностью дефектов, которые могут применяться как рабочие элементы устройств электроники. Потенциально материал может найти применение при создании квантового компьютера, имеющего самую высокую производительность среди существующих вычислительных устройств.

Источник: Южноуральская панорама