Графен, подвинься. Ученые впервые создали ферромагнитный полупроводниковый MXene — он может изменить электронику будущего

Исследователи из Института материаловедения и инженерии Нинбо Китайской академии наук и Чжэцзянского университета и лаборатории сообщили о создании первого в мире лантаноидного двумерного материала класса MXene («максин»). Работа опубликована в престижном научном журнале Nature. Если графен представляет собой лист атомов углерода толщиной в один атом, то MXene — это столь же тонкие слои, но состоящие из переходных металлов (титан, ванадий, ниобий, молибден и др.) и углерода или азота.
Графен, подвинься. Ученые впервые создали ферромагнитный полупроводниковый MXene — он может изменить электронику будущего - Google Chrome.jpg

Изображение сгенерировано ChatGPT
Главное достижение ученых заключается в том, что им впервые удалось объединить в одном материале сразу два свойства, которые раньше практически не встречались у MXene одновременно, — полупроводниковое поведение и ферромагнетизм.

До сих пор большинство известных MXene создавались на основе титана, ванадия, ниобия и других ранних переходных металлов. Такие материалы отличаются высокой электропроводностью, но плохо подходят для устройств, где требуется одновременно управлять и электрическими, и магнитными свойствами.

Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали новую технологию синтеза, основанную на методе «химических ножниц». Этот подход позволяет буквально «разрезать» кристаллическую структуру на атомном уровне, выборочно удаляя, заменяя или перестраивая отдельные слои атомов. В результате ученые могут собирать материалы практически как конструктор, заранее задавая их будущие свойства.

Сам процесс состоит из двух этапов. Сначала металл из группы лантаноидов вступает в реакцию с галогенидом меди, образуя промежуточное соединение. Затем при высокой температуре оно взаимодействует с графитом, формируя новую слоистую структуру MXene, в которой чередуются атомы металла, углерода и галогенов.

Испытания подтвердили, что полученный материал одновременно является полупроводником и сохраняет устойчивые ферромагнитные свойства. Такое сочетание давно считается одной из ключевых целей материаловедения, поскольку открывает возможности для создания принципиально новых электронных устройств.

Особенно большие надежды ученые связывают со спинтроникой — направлением электроники, которое использует не только электрический заряд электрона, но и его спин. Это позволяет создавать более быстрые, компактные и энергоэффективные устройства по сравнению с традиционной микроэлектроникой.

По мнению авторов исследования, новый материал может найти применение в энергоэффективных логических процессорах, высокочастотных системах связи, магнитных датчиках, элементах памяти нового поколения и даже компонентах будущих квантовых компьютеров.

Не менее важным достижением стал и сам метод синтеза. Исследователи считают, что технология «химических ножниц» универсальна и в перспективе позволит создавать целое семейство новых двумерных материалов с заранее заданными электрическими, магнитными и оптическими свойствами.

Источник: https://www.ixbt.com/news/2026/07/26/grafen-podvinsja-uchenye-vpervye-sozdali-ferromagnitnyj-poluprovodnikovyj-mxene--on-mozhet-izmenit-jelektroniku.html

теги статьи

5G Диоды Интернет вещи Микросхемы Полупроводники Роботы Триоды Чип Электронные компоненты

последние события

11.09.26

Внимание! Праздничные дни в КНР-Праздник середины осени/Праздник Луны (Праздник лунных пряников)

Обращаем Ваше внимание на праздничные дни в КНР, посвящённые Празднику середины осени — Празднику Луны (Празднику лунных пряников).
Праздничные выходные: с 1 по 7 октября 2026 года включительно.

08.09.26

Литий — прошлый век: учёные создали квантовую батарею, она заряжается за фемтосекунды

Учёные австралийского национального научного агентства CSIRO разработали прототип квантовой батареи с необычным свойством: скорость её зарядки увеличивается вместе с размером. Исследователям также удалось добиться получения электрического тока из накопленной энергии, что приближает концепцию к созданию полноценного устройства хранения энергии.

04.09.26

Новосибирский инженер придумал ионный ускоритель для ракет

Конструктор из Новосибирска Сергей Воронин предложил дополнить жидкостный ракетный двигатель линейным ускорителем ионов. Силовая установка должна работать не только за счёт химической энергии топлива.

01.09.26

В РФ разработали видеоприемник для БПЛА, выдерживающий мощные помехи РЭБ

АО "Сектор" разработал видеоприемник для БПЛА, который способен выдержать подавляющее радиоэлектронное воздействие мощностью до 40 Вт. Изделие уже применяется в зоне спецоперации, сообщили в АО "Сектор".

28.08.26

Специализирующийся на робототехнике индустриальный парк открылся в Подмосковье

Какое значение он имеет для экономики Московской области и что за роботы появятся на его площадках?

25.08.26

Счетная плата

Минпромторг ужесточает требования к производству печатных плат

21.08.26

Новое рентгеновское оборудование поможет быстрее находить брак в электронике

Не имеющая аналогов в России технология сделает контроль качества техники более точным

18.08.26

Создан опытный образец самого передового в России литографа для производства чипов

В России создана установка проекционного переноса изображений для производства интегральных схем с проектными нормами 130 нм. Оборудование разработал «Зеленоградский нанотехнологический центр» (ЗНТЦ) в кооперации с белорусским «Планар».

Помощник