Исследование механизмов перемагничивания ограниченных ферромагнетиков под действием неоднородно спин-поляризованного тока
Название проекта:
Исследование механизмов перемагничивания ограниченных ферромагнетиков под действием неоднородно спин-поляризованного тока
Номер соглашения:
21-72-00138
Руководитель проекта:
Стеблий Максим Евгеньевич
Сроки выполнения:
27.07.2020-30.06.2023
Основные полученные результаты:
В результате выполнения первого этапа работ по проекту «Исследование механизмов перемагничивания ограниченных ферромагнетиков под действием неоднородно спин-поляризованного тока» было экспериментально исследовано влияние пропускания тока неоднородной плотности на магнитную структуру образцов состава W(4)/CoFeB(2)/Ru(2 нм). В результате спинового эффекта Холла, пропускание тока через слой W приводит к генерации спинового тока, инжекция которого может приводить к переключению ориентации намагниченности в слое CoFeB, обладающего перпендикулярной магнитной анизотропией. Было установлено, что использование тока неоднородной плотности позволяет: осуществлять процесс перемагничивания через движение одной доменной стенки; задавать место зарождения домена; однозначно задавать направление движения доменной стенки и скорость ее движения. С другой стороны, не была подтверждена гипотеза о том, что градиент плотности спинового тока может индуцировать дополнительное эффективное поле или нарушать инверсную симметрию взаимодействия поляризованных электронов проводимости и локализованных спинов, что позволило бы переключать ориентацию намагниченности только изменением направления тока. Для развития предложенной идеи ферромагнитный слой CoFeB был заменен на ферримагнитный слой CoTb. Магнитная структура ферримагнетика образованна двумя антипараллельно упорядоченными магнитными подрешетками атомов Co и Tb. При этом результирующий магнитный момент определяется, как разность магнитных моментов подрешеток. Магнитный вклад подрешетки Tb уменьшается с ростом температуры, что может быть использовано для решения задач данного проекта. Пропускание тока неоднородной плотности приводит к неоднородному нагреву, что в свою очередь обуславливает неоднорудную результирующую намагниченность. Вторым этапом будет исследовано влияние градиента плотности тока, градиента температуры и градиента намагниченности на токоиндуцированные эффекты в структуре W/CoTb/Ru.
Список основных публикаций:
1. Базров М.А., Намсараев Ж.Ж., Летушев М.Е., Стеблий М.Е. (Bazrov M.A., Namsaraev Zh.Zh., Letushev M.E., Stebliy M.E.) Investigation of inhomogeneous current action on the magnetic structure of a ferrimagnet Казань (2022 г.)
2. Намсараев Ж.Ж, Базров М.А., Летушев М.Е., Стеблий М.Е. (Namsaraev Zh.Zh., Bazrov M.A., Letushev M.E., Stebliy M.E.) Investigation of the dependence of current induced magnetization switching in the W-CoTb-Ru structure Proceedings. – Vladivostok, Dalnauka, 2022. (2022 г.)