Что заменит обычные транзисторы?

Ответ на этот вопрос знает аспирантка КФУ Ирина Пиянзина - одна из обладательниц стипендии Правительства РФ.

По словам Ирины Пиянзиной, которая является младшим научным сотрудником лаборатории компьютерного дизайна новых материалов Института физики, а также ассистентом кафедры общей физики, стипендия назначена ей за успехи в научной деятельности. «Я занимаюсь исследованием гетероинтерфейсов на основе оксидов переходных металлов. Гетероструктуры – это системы, состоящие из двух и более различных по химическому составу соединений. В частности, система, состоящая из LaAlO3 и SrTiO3 наиболее изученная, поскольку в ней наблюдаются и проводящий двумерный электронный газ, и магнетизм, - рассказа она. – Еще одно научное направление, которым я занимаюсь, - это изучение оптических свойств производных азобензола. В качестве метода исследований я использую моделирование из первых принципов, то есть совокупность различных методов квантовохимических расчетов и физических приближений. И, наконец, я также занимаюсь изучением фазовых переходов в полимерах с помощью  молекулярной динамики».

Как отметила Ирина Пиянзина, с момента открытия высокотемпературной сверхпроводимости большие усилия были потрачены на изучение поведения сильнокоррелированных электронов в оксидах переходных металлов. Различные типы примесей, дефекты кристаллической структуры, внешние электрические и магнитные поля, свет, давление могут служить способами управления свойствами данных соединений.

«Наибольший интерес для изучения представляют гетероструктуры – системы, состоящие из двух различных по химическому составу соединений, на гетерогранице которых может образовываться двумерный электронный газ с высокой подвижностью. Также в процессе роста гетероструктуры происходит структурная перестройка, что позволяет наблюдать множество необычных явлений, таких как высокотемпературная сверхпроводимость, сегнетомагнетизм, колоссальное магнетосопротивление, сегнетоэлектричество», - подчеркнула Ирина. Она также добавила, что открытие в 2004 году в гетероинтерфейсе на основе двух непроводящих и не магнитных материалов LaAlO3 и SrTiO3 проводимости дало толчок для огромного количества как экспериментальных, так и теоретических исследований.

«До сих пор нет универсальной теории, которая могла бы объяснить явления, которые возникают на стыке этих материалов. Кроме того, возможных комбинаций подобных соединений можно представить огромное множество. В связи с этим потенциальная возможность обнаружения каких-то новых явлений и физических свойств особенно привлекательна», - обозначила Ирина Пиянзина новизну своей научной работы.

По замечанию Ирины, проводимое ей исследование имеет большую практическую значимость. Сейчас производительность обычных (CMOS) транзисторов, повсеместно используемых во всех электронных устройствах, достигла плато (застопорилась). В связи с этим встала необходимость поиска альтернативных материалов для электроники. Оксиды переходных металлов характеризуются сильными корреляциями, которые приводят к появлению различных электронных фаз, в том числе ферромагнетизма и сверхпроводимости. Как было отмечено, на стыке таких соединений носители заряда естественным образом ограничены в двух измерениях. На основе этих материалов, таким образом, стало возможным создание оксидной наноэлектроники сверхвысокой плотности.

«В рамках своей научной работы я активно сотрудничаю с университетом Аугсбурга (Германия) - по тематике слоистых гетероинтерфейсов, а также с Институтом материаловедения ISMANS и университетом Ле Мана (Франция) - по тематике производных азобензола и полимеров», - рассказала она.

Безусловно, стипендия Правительства РФ – не первая победа в копилке Ирины Пиянзиной. Она является обладателем стипендии DAАD, а также автором статей в высокорейтинговых журналах.

«Конечно же, наука занимает важное место в моей жизни, но и на хобби время остается, - поделилась Ирина Пиянзина. - В свободное время я стараюсь заниматься спортом: катаюсь на велосипеде и люблю танцевать. Стараюсь как можно больше путешествовать и читать классическую литературу».