Проект ученых РГПУ им. А. И. Герцена поможет ускорить создание более совершенных запоминающих устройств новейшего поколения. Работа докторов физико‑математических наук Аллы Марченко и Павла Серегина «Мессбауэровское исследование структуры ближнего порядка аморфных и кристаллических пленок (GeTe)x(Sb2Te3)» стала победительницей конкурса лучших инновационных проектов в сфере науки и высшего образования в Санкт-Петербурге 2026 года в номинации «Физика и математика».
Исследование герценовских физиков посвящено материалам, которые используются в современных компьютерных чипах и перезаписываемых дисках. Понимание того, какие изменения происходят в структуре материалов при фазовом переходе (от аморфного состояния к кристаллическому), позволит повысить быстродействие и надежность устройств хранения информации.
Ученые продолжили идеи знаменитых физиков середины XX века — Абрама Иоффе и Алексея Регеля. Те в свое время доказали, что свойства полупроводников зависят не от общей структуры, а от того, как расположены атомы относительно друг друга. Эти теории позже помогли открыть новые типы материалов, которые теперь используются в современной электронике.
Сейчас герценовские ученые впервые смогли выяснить, что в сплаве германия, сурьмы и теллура при переходе материала из одного состояния в другое меняется поведение только атомов германия, а остальные атомы остаются на своих местах. При этом в одном состоянии атомы германия выстраиваются в устойчивые «пирамидки» (тетраэдр), а в другом — перегруппировываются в более свободные формы (искаженный октаэдр).
«Нам впервые удалось методами мессбауэровской спектроскопии показать, что фазовый переход «аморфное состояние — кристаллическое состояние» сопровождается изменением валентного состояния и координационного числа только атомов германия. При этом локальное окружение атомов сурьмы и теллура остается неизменным. То есть получены конкретные экспериментальные данные о перестройке локального окружения атомов германия при аморфизации и кристаллизации сплавов GeSbTe. Тем самым первоначальные идеи развиваются на новом методическом уровне и приближается их практическое воплощение в устройствах хранения информации следующего поколения», — рассказала Алла Марченко.
Конкурс лучших инновационных проектов в сфере науки и высшего образования проводится правительством Санкт-Петербурга с 2024 года для поддержки и поощрения разработок, имеющих значительный научный и практический потенциал. Ежегодно награды присуждаются по десяти номинациям в различных областях знаний. В прошлом году ученые РГПУ им. А. И. Герцена также стали победителями в номинации «Физика и математика». Работа авторского коллектива «Сферолитовые сегнетоэлектрики» посвящена исследованию необычных и почти неизученных кристаллических структур — радиально-лучистых тонкопленочных сферолитов. Благодаря своим свойствам материалы становятся перспективными для применения в микроэлектромеханических системах (сенсорах и резонаторах).
