Результаты пятого совместного конкурса, организованного РНФ и Департаментом науки и технологий Министерства науки и технологий Республики Индия, были объявлены.
Проект «Закрученные 2D-материалы с нарушенными симметриями как платформа для электронных и оптических устройств нового поколения» (25-42-01036) получил финансирование по итогам конкурса Российского научного фонда 2025 года в приоритетном направлении деятельности. Руководитель проекта – доктор физ.-мат. наук, руководитель Лаборатории спиновой физики двумерных материалов ФИАН А.Ю. Кунцевич.
На текущий момент возможности электронных и фотонных устройств зависят от материалов, используемых для их изготовления. Химически стойких, легких в производстве и обладающих подходящими характеристиками материалов не так много. К тому же, у каждого из них есть свои недостатки. Возможно ли существенно изменять свойства материала, не прибегая к изменению его химического состава, объясняет Александр Кунцевич:
«В последнее время появилась возможность манипулирования двумерными слоистыми кристаллами, удерживаемыми вместе ван-дер-ваальсовыми связями. Для этого достаточно повернуть один слой относительно другого на небольшой угол вокруг оси, расположенной перпендикулярно слоям. Эта область исследований получила название «твистроника», происходящее от английского слова «twist» – разворот. Изменение характеристик материала обусловлено возникновением муарового потенциала, близкого к периодическому, в котором распространяются электроны и звуковые волны. Варьируя угол закрутки, можно добиться практически полной остановки электронов с определенной энергией – это приводит к формированию так называемых плоских зон, обладающих широким спектром необычных состояний, таких как магнитный и зарядовый порядок, сверхпроводимость».
В рамках проекта РНФ 25-42-01036 группы Александра Кунцевича из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН и профессора Аниньдьи Даса из Индийского института технологий объединяют усилия для экспериментальной разработки нового направления в твистронике, сосредоточенного на изучении эффектов близости. Опыт индийской группы, добившейся значительных успехов в создании твист-структур, будет объединен с экспертизой в области оптических измерений и технологиями ФИАН. К твист-структуре планируется присоединять магнитные материалы, сверхпроводники, сегнетоэлектрики и вещества с волной зарядовой плотности. В результате исследования ученые рассчитывают получить структуры с уникальными свойствами, которые найдут применение в микроэлектронике будущего, включая сверхпроводящие транзисторы, высокочувствительные детекторы, мемристоры и термоэлектрики. Также ожидается совершение фундаментальных открытий в области коррелированной электронной материи.
«Наличие относительно устойчивых «двумерных» материалов, таких как графен, гексагональный нитрид бора, MoS2, WS2 и TaS2 (известных также как дихалькогениды переходных металлов, или ДХПМ), а также прогресс в технологиях их производства в объемах, сопоставимых с полупроводниковыми пластинами, дает основания полагать, что устройства твистроники смогут найти практическое применение», – объясняет руководитель проекта А.Ю. Кунцевич.
В рамках конкурса, направленного на поддержку российско-индийских научных коллективов, было подано 467 заявок. Оценка проектов осуществлялась независимо экспертами как из России, так и из Индии. Положительные отзывы экспертов обеих стран получили научные коллективы, признанные победителями.
В рамках международного конкурса РНФ совместно с Департаментом науки и технологий Министерства науки и технологий Республики Индия (DST) одобрено финансирование 24 проектов, реализация которых запланирована на 2025–2027 годы.
Предоставлено Отделом по связям с общественностью Физического института им. П.Н. Лебедева РАН