Посмотрите на ваш мобильный телефон. Что в век современных технологий мешает ему стать по-настоящему миниатюрным? На самом деле, причиной, затормозившей процесс уменьшения размеров, является кварцевый генератор – основная часть любого подобного устройства. Именно он занимает относительно большую площадь на печатной плате. Недалеко от МИЭТа, в Зеленоградском нанотехнологическом центре, работают над совершенно новым поколением средств беспроводной передачи информации.

Спиновый наногенератор – это большой шаг по направлению к миниатюризации габаритных размеров и цены устройств приёма-передачи информации. Основу устройства составляет сложная магнитная структура, включающая в себя чередующиеся магнитные и немагнитные слои. Такая конфигурация позволяет достичь генерации высокочастотных сигналов гигагерцового диапазона, предназначенных для обеспечения связи по беспроводному интерфейсу. Генератор способен работать как в известных стандартах, таких, как телефонная связь, так и в Wi-Fi, GPS-сетях, позволяющих передавать большие потоки аудио- и видео-информации. Спиновый наногенератор отвечает современным тенденциям беспроводной связи и может быть использован в различных мультимедийных приложениях. Как вы понимаете, приставка «нано» в названии генератора неслучайна: устройство является наноразмерным и передаёт информацию в наносекундном диапазоне, то есть в десятки раз быстрее, чем кварцевый генератор!  

Аспирант факультета ЭКТ Глеб Дёмин начинал разработку спинового наногенератора ещё в лаборатории квантовой физики МИЭТа совместно со своим товарищем по студенческой скамье Никитой Мазуркиным и научным руководителем А.Ф. Попковым. Позже, изучив результаты теоретических и экспериментальных исследований спинового наногенератора, Зеленоградский нанотехнологический центр принял решение проинвестировать данные разработки, что привело к созданию  компании «Спинэкст».  

Команда проекта, получившего название в результате совмещения слов Spin (крутить) и Next (следующий), включает пять человек, окончивших кафедру Квантовой физики и наноэлектроники факультета ЭКТ МИЭТа. Основные задачи между участниками команды разделены следующим образом: Глеб в большей части занимается теоретической частью поставленной задачи, Никита Мазуркин – технологической реализацией идеи, Сергей Соловьёв – материалами с уникальным сочетанием электрических и магнитных свойств, а также теоретическими исследованиями, Роман Преображенский – исследованием магниторезистивных датчиков на анизотропном эффекте.  

На данный момент в «Спинэксте» ведутся работы над улучшением рабочих характеристик готового прототипа наногенератора. Площадь платы готового образца всего полтора квадратных сантиметра, сам же генератор ещё меньше – 0,25 кв.см.  

Через полтора-два года в планах компании запуск первой экспериментальной партии спиновых наногенераторов. А значит, вскоре мы сможем увидеть устройства связи размером с пятирублёвую монету.  

Уже на этом этапе интерес к проекту проявляют ведущие зарубежные компании. Так, предприятие из Турина, занимающееся совместно с компанией FIAT разработкой электромобилей, заинтересовано во внедрении генераторов для совмещения передовых разработок автомобильной электроники с функциональной частью электродвигателя. А мобильный гигант Nokia серьёзно заинтересовался возможностью закупки готовых устройств – компания первой заметила возможность стать лидером на рынке мобильных телефонов. 

Созданием спинового наногенератора исследования в области спинтроники не ограничиваются. Другим направлением в этой области стала разработка высокоплотной магнитной памяти на основе эффекта спинового переноса. Устройство предоставляет возможность не только ускорить работу современных компьютеров, но и увеличить плотность записи до 10 терабит на квадратный дюйм. Такой вид магнитной памяти может полностью заменить оперативную память на вашем компьютере, и при этом является полностью энергонезависимой, то есть предотвращает потерю информации при экстренном выключении ПК из сети.  

Устройства спинтроники также могут найти применение в медицине, при лечении онкологических заболеваний. Например, несколько лет назад кафедрой Биомедицинских систем факультета ЭКТ МИЭТа была предложена идея создания магнитной оболочки для таблеток. Такое средство смогло бы уничтожить зарождающуюся раковую опухоль локально, без воздействия на остальные, здоровые органы организма. 

«Наука не стоит на месте, и наша задача – от неё не отставать! – говорит Глеб. – Впереди много работы, много интересного и неизведанного. Но за этим стоит большая мечта». 

Максим Гущин