Хетероструктуре су електронски материјали који се састоје од неколико различитих полупроводничких слојева. Савремени „квантни дизајн“ дозвољава да се оне праве са оним својствима која су у складу са производњом најновијих електронских уређаја.
Брзина уређаја може да се побољша уколико се повећа садржај индијума у „активном“ (проводничком) слоју материјала. Увећање садржаја индијума омогућава да се смањи маса електрона у структури, као и да се увећа њихова брзина, зато расте и брзина реакције електронских уређаја. Ипак, овај пролазак отежава механички напон кристалне решетке у суседним слојевима.
Физичари Националног истраживачког нуклеарног универзитета МИФИ решили су проблем увећавши дебели „прелазни“ слој и постепено увећавши садржај индијума у саставу активног слоја. На крају су га научници довели до скоро сто одсто уз минимум механичких напона.
„Узгој” узорака се вршио методом епитаксије – слојевитог узгоја кристално савршених полупроводника на „виртуалној подлози“, у којој се приликом увећања прелазног слоја постепено мења параметар кристалне решетке.
Научници су одабрали оптималне услове за узгој: температуру подлоге, конструкцију прелазног слоја, дебљину и састав активног слоја. Зато су добијене веома квалитетне структуре са малим расејањем електрона малом (свега 2 нанометра) храпавошћу површине.
Електронска својства узорака направљених на НИНУ МИФИ измерили су стручњаци ИФМ СО РАН. Они су извели испитивања при ниским температурама (од 1,8 Келвина) у јаком магнетном пољу.
То је омогућило да се виде квантни ефекти у активном слоју, повезани са високим садржајем индијума. Између осталог колебање магнетног отпора и квантни ефекат Хола (КЕХ), за чије откриће је додељена Нобелова награда за физику 1985. године.
Према мишљењу стручњака, подаци руских научника објављени у научном часопису „Џурнал оф магнетизм енд магнетик материјалс“ (Journal of Magnetism and Magnetic Materials), чине јаснијим особености испољавања КЕХ у савременим наноструктурама.
„Треба истаћи да је то пре свега фундаментално истраживање. Ипак, ми истичемо потенцијал његове практичне примене. Он је условљен пре свега тиме што овакве структуре поседују велику покретљивост електрона и осигуравају високе (до 200 ГХц) фреквенције рада транзистора и микросхема“, коментарише један од аутора, доцент Катедре за физику кондензованих средина НИНУ МИФИ Иван Васиљевски.
