遠東聯邦大學(FEFU)和俄羅斯科學院遠東分校(FEB RAS)的科學家開發了由納米晶體磁鐵礦薄膜(Fe 3 O 4)組成的納米異質結構，該薄膜覆蓋硅基底并附加了一層氧化硅(SiO 2 / Si)。它的磁和磁傳輸特性可能有助于設計具有新型自旋電子元件的高效混合半導體器件。相關文章發表在《合金與化合物》雜志上。

新的納米異質結構只有75 nm厚，因此特別令人關注，因為它可以用作半導體硅襯底的自旋極化電子源。

該工作的作者首次描述了僅包含Fe 3 O 4納米晶體的薄膜形成的最佳條件。的晶格中，這些結構具有針對被稱為結晶組織中的Si-襯底某些優選取向。

“反應沉積已經被證明是生產納米膜的有效方法。在我們的工作中，我們在氧氣氣氛中使用了鐵的反應沉積。我們研究了Fe 3 O 4納米膜的結構和形態對其納米結構的影響。我們描述了獲得最佳膜的條件，并進一步將其用于通過自旋極化電子通過SiO 2超薄層注入硅的裝置中。Vyacheslav Balashev說，因此，我們基礎研究的結果可以廣泛地應用于應用物理學中。Balashev是FEFU自然科學學院低維結構物理系的工程師，并且是該大學的高級研究員。 FEB RAS自動化與控制過程研究所混合結構實驗室。

在新結構中，電子自旋極化比在其他磁性材料的薄膜中更有效。這將有助于為自旋電子設備創建自旋注射器。

“ 由于理論上預測到100%的電子自旋極化，世界各地的科學家們一直在研究Fe 3 O 4納米顆粒和薄膜的磁導性能。這對于要求純自旋電流的自旋電子器件是完美的性能。 (一種更有效的電流模擬)。自旋電流是由電子自旋的傳遞而不是電荷決定的。因此，自旋電子器件不會因焦耳熱而損失能量，”該系助理教授Alexander Samardak FEFU自然科學學院計算機系統學院評論。

據這位科學家說，磁鐵礦的高自旋極化尚未通過實驗得到證實，但是在該領域中有一些有希望的研究領域，包括在半導體襯底上開發具有給定晶體織構的磁鐵礦薄膜。晶體結構決定了納米膜的磁和磁傳輸性質。所有這些研究使科學家們更接近于創建高效的純自旋電流注入器，該注入器可用于基于半導體和磁性材料的混合設備。

“現代電子產品幾乎已達到極限。由于多種物理限制，不可能進一步減小其功能元件的尺寸。我相信基于Si的電子產品和節能自旋電子產品的集成指日可待， ”亞歷山大·薩瑪達克(Alexander Samardak)總結道。