Сверхпроводимость, которая почти несовместима с магнитным полем, может при определенных условиях способствовать его распространению — этот пока необъясненный эффект обнаружили физики из НИИ ядерной физики МГУ вместе с коллегами из Британии. Они полагают, что устройства на базе этого эффекта могут приблизить эпоху компьютеров будущего — спинтронных вычислительных машин. Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Nature Physics.
Группа ученых при участии Натальи Пугач из НИИ ядерной физики имени Скобельцына МГУ исследовала взаимодействие сверхпроводимости и намагниченности для того, чтобы научиться управлять спинами электронов и создавать технологии электроники нового типа. Если в обычной микроэлектронике информация кодируется с помощью электрических зарядов, то в спиновой электронике — или спинтронике — информация предоставляется с помощью спина электрона, который может быть направлен вдоль или против определенной оси. Исследователи проводили эксперименты с устройством под названием спиновый вентиль, который состоял из двух слоев ферромагнетика (кобальта), слоя сверхпроводника (ниобия) толщиной около 150 атомов и слоя золота. Ученые обнаружили неожиданный эффект: в тех случаях, когда направления намагниченности слоев ферромагнетика были непараллельны, взаимодействие их со сверхпроводником порождало наведенную намагниченность в слое из золота, «перепрыгивая» через сверхпроводник. Когда ученые «поворачивали» намагниченность в одну сторону, сила поля в золоте уменьшалась в 20 раз и эффект почти полностью пропадал.
Несмотря на то что пока исследователи не могут дать полноценное объяснение наблюдаемого эффекта, по мнению авторов работы, он, возможно, позволит создать принципиально новые спинтронные элементы, а на их основе — и суперкопьютеры.
