Un equipo de científicos del Centro Científico de Krasnoyarsk (Departamento de la Academia de Ciencias de Rusia de Siberia) y la Universidad Federal de Siberia sintetizaron películas ferromagnéticas de cristales delgados y desarrollaron una tecnología para darles forma. Las películas procesadas se pueden utilizar en chips electrónicos y espintrónicos. Los resultados del estudio se publicaron en Películas sólidas delgadas .

El equipo creó películas que tienen un grosor de cientos a docenas de nanómetros, compuesto por siliciuros de hierro sintetizados sobre un sustrato de silicio. Los siliciuros de hierro son compuestos de hierro y silicio que suelen tener propiedades ferromagnéticas cuando se someten a determinadas temperaturas. También existen siliciuros de hierro no magnéticos con características ópticas únicas que se pueden poner en práctica.

Películas como esta se utilizan como partes activas en dispositivos ópticos y fotónicos, así como en chips electrónicos y espintrónicos integrales. Las películas ferromagnéticas delgadas abren muchas perspectivas para la espintrónica (un área de la ciencia que prevé la creación de dispositivos de almacenamiento y procesamiento de información). Los dispositivos como este consumen menos energía eléctrica y tienen velocidades de funcionamiento más altas en comparación con los electrónicos tradicionales.

Sin embargo, para desarrollar tales dispositivos, los científicos necesitan que las películas tengan una forma específica. Significa que se debe aplicar una plantilla a las películas sintetizadas, y tienen que cortarse de acuerdo con él. Para hacerlo los científicos usan el aguafuerte. La técnica puede ser húmeda (química) o seca (plasma, ion reactivo, o simplemente ion). En el curso del grabado en húmedo, se coloca una película en líquido, un agente de grabado que disuelve el resto. Antes de eso, los científicos cubren las películas con "máscaras" utilizando fotolitografía para establecer la configuración requerida. Tal máscara protege la parte deseada de la película para que no se resuelva. En grabado en seco, se consigue el mismo resultado utilizando un gas que destruye el material física o químicamente.

"Hemos ampliado la aplicación de este enfoque, lo extendió a nuevas aleaciones de hierro-silicio, y demostró que funciona. También determinamos la velocidad de grabado y desarrollamos un microdispositivo. Los mismos métodos pueden usarse para la producción de diferentes estructuras en electrónica, fotónica y otras aplicaciones, "dijo Anton Tarasov, un coautor del artículo, candidato de ciencias físicas y matemáticas, un científico asociado del Instituto de Física Kirensky (FRC KSC de SD RAS), y tutor principal en la Universidad Federal de Siberia.

Los científicos señalan que una gran ventaja de las nuevas películas no son solo sus propiedades electrónicas y magnéticas, pero compatibilidad con los semiconductores tecnológicos más populares. Significa que estas películas pueden cultivarse sobre bases hechas de silicio, germanio, y arseniuro de galio. Esto ayudará al equipo a obtener películas delgadas de alta calidad con formas y geometría específicas de una manera más simple y asequible. Es más, los resultados obtenidos aumentan la selección de materiales que los científicos pueden utilizar para desarrollar dispositivos.

"Con esta tecnología, se pueden crear dispositivos espintrónicos o fotónicos, porque los siliciuros de hierro tienen propiedades aplicables en estas áreas de la ciencia. Ahora, estamos cultivando nuevas películas y estudiando los efectos que dependen de su topología, "concluyó el científico.