Ученые из МФТИ и МГУ разработали технологию выращивания объемных кристаллов магнитных топологических изоляторов — перспективного материала для создания квантовых компьютеров. Об этом сообщили в пресс-службе «Физтеха».
Магнитные топологические изоляторы — уникальные материалы, которые проводят электрический ток только на поверхности, оставаясь изоляторами внутри. Эти свойства делают их идеальными кандидатами для создания квантовых процессоров. Однако их широкому применению мешал распад при нагреве. Российские ученые предложили метод выращивания сразу в трех фазах: растущего кристалла, расплава и твердого высокоплавкого компонента
«Нам удалось разработать новый метод синтеза, использующий двухфазный источник в установке типа Бриджмена — стандартном оборудовании для выращивания кристаллов. Это классический пример того, как глубокое понимание фазовых диаграмм позволяет решить сложнейшую прикладную задачу — выращивание крупных однородных монокристаллов. Получение кристаллов сантиметрового размера с широкими террасами на поверхности скола — это прямое свидетельство высочайшего структурного качества. Такой подход не только решает проблему для целого семейства теллуридов, но и может быть адаптирован для выращивания других сложных многокомпонентных соединений с узкой областью первичной кристаллизации», — пояснила ведущий научный сотрудник лаборатории фотоэлектронной спектроскопии квантовых функциональных материалов МФТИ Лада Яшина.
По словам авторов работы, технология открывает путь к созданию материалов с программируемыми свойствами, позволяя точно контролировать состав кристаллов, что критически важно для управления их магнитными и электронными характеристиками.
Разработка имеет стратегическое значение для развития квантовых технологий в России. Качественные кристаллы магнитных топологических изоляторов необходимы для создания стабильных кубитов — базовых элементов квантовых компьютеров, а также для разработки энергоэффективной электроники и устройств спинтроники.