Спинтроника — это область науки, которая изучает применение свойств спина (магнитного момента) частиц, таких как электроны, в создании новых устройств и приборов. К началу XXI века стало ясно, что наиболее подходящими новыми материалами для спинтроники могут быть не только идеальные кристаллы, а кристаллы, содержащие вакансии. Вакансии — это дефекты в кристаллической решетке, которые могут создаваться разнообразными процессами, такими как облучение, нагревание или давление. Их наличие может значительно влиять на свойства кристаллов: изменять твердость, электрическую проводимость, оптические свойства и т.д.

В частности, перспективной считается кремниевая в карбиде кремния. Энергия образования кремниевых вакансий в карбиде кремния чрезвычайно высока, поэтому в настоящее время их получают облучением пучками высокоэнергетичных частиц. Но вакансий с нужными свойствами получается при облучении очень мало, порядка 10⁸-10¹² см^-3.

«В лаборатории структурных и фазовых превращений Института проблем машиноведения РАН под руководством зав. лаб., проф. Сергея Кукушкина была впервые разработана технология, позволяющая получать кремниевые вакансии в SiC в нужном количестве», — рассказал главный научный сотрудник лаборатории структурных и фазовых превращений в конденсированных средах ИПМаш РАН Андрей Осипов.

Новая технология, разработанная в ИПМаш РАН, вначале создает кремниевые вакансии в кремнии вместо карбида кремния, что не только проще, но и эффективнее. Затем верхняя часть кремния с вакансиями превращается в слой карбида кремния за счет химической реакции. Концентрация кремниевых вакансий при этой технологии на много порядков выше, чем при облучении, а распределение по поверхности однороднее. Этот новый материал обеспечивает высокую плотность спин-поляризованного тока, который может использоваться в коммерческих целях.

Ранее ученые Института проблем машиноведения (ИПМаш) РАН создали первую российскую технологию получения карбида кремния – кристаллического материала для микроэлектроники, по характеристикам превосходящего использующиеся в настоящее время кремний. Технология проста в получении и многократно дешевле существующих зарубежных технологий.