ИИ-агенты Opus 5.5 нашли два кандидата в магнитные полупроводники для памяти

Компания Vals AI рассказала, как команда ИI-агентов на базе Claude Opus 5.5 вместе с исследователем Геби Джаффом отыскала два кандидата в магниты для спинтроники — технологии хранения данных, опирающейся на спин электронов.

Что искали

В памяти соревнуются два привычных типа магнитов. Ферромагнетик (как магнит на холодильнике) удобно сортирует электроны по спину, но создаёт мешающее внешнее поле и переключается медленно. Антиферромагнетик поля почти не даёт, переключается примерно в тысячу раз быстрее и допускает плотную упаковку, зато спины в нём перемешаны, и считывать информацию трудно.

Желанная середина — так называемый люттингеровски компенсированный магнит: суммарная намагниченность равна нулю, но атомы «вверх» и «вниз» занимают неэквивалентные позиции, поэтому спины всё же удаётся разделять по энергии, как в ферромагнетике. Идеал — полупроводник с запрещённой зоной, нулевым полем и «спиновым окном» заметно шире теплового шума при комнатной температуре (около 26 мэВ).

Два кандидата

Агенты прогоняли квантово-механические расчёты (теория функционала плотности, уровни PBE+U и более точный HSE06).

YBaMnFeO₅ — новое соединение из пяти элементов, по данным авторов ранее не синтезированное. Расчёт даёт запрещённую зону 2,35 эВ, спиновые окна 1,0 и 1,4 эВ и сохранение магнетизма примерно до 420–490 K. Проблема в том, что схема требует идеального «шахматного» порядка атомов Mn и Fe, а он разрушается около 950 K — при обычном синтезе кристалл, скорее всего, выйдет перемешанным и потеряет сортировку спинов.

KV[Cr(CN)₆] — родственник трёхсотлетнего пигмента «берлинская лазурь», впервые полученный ещё в 1999 году. Нулевую намагниченность и сортировку спинов в нём, по сути, уже видели (расчёт 2008 года), но никто не назвал его компенсированным полупроводником. Прогноз: зона около 2,1 эВ, окна 2,6 и 1,6 эВ, а образец 1999 года оставался магнитно упорядоченным до 376 K — выше комнатной температуры. Главное, структура сама фиксирует металлы по разным позициям, чего не хватало первому кандидату.

Оговорки

Расчёты относятся к идеальному сухому кристаллу. Единственный образец — порошок с водой в порах и небольшим остаточным моментом; два метода расходятся в оценке влияния влаги. Ни зону, ни сортировку спинов пока не измеряли. Следующий шаг — синтезировать KV[Cr(CN)₆] заново и проверить напрямую. Все расчёты, код и список известных ограничений авторы выложили на GitHub.

Источник: Hacker News