Киральная наноспинтроника

В.В. Устинов, Л.И. Наумова, М.А. Миляев, Р.С. Заворницын, И.А. Ясюлевич

Построена квантовая теория электронного спинового транспорта в проводящих магнетиках, описывающая целый круг новых гальваномагнитных явлений, обусловленных действием на спин электронов проводимости сил, создаваемых пространственно-неоднородными внешними магнитными полями и/или внутренними полями квантового обменного происхождения. Предсказано существование и дано полное описание двух новых спин-транспортных эффектов в проводящих киральных гелимагнетиках, которые получили названия «электрический магнитокиральный эффект Штерна-Герлаха» и «кинетический магнитоэлектрический эффект Штерна-Герлаха». Определены условия экспериментального наблюдения явления резонансного усиления новых эффектов до гигантских величин, получившего название «магнитокиральный кинетический резонанс». Синтезированы новые магнитные наногетероструктуры типа «киральный спиновый клапан» на основе гелимагнетиков Ho и Dy, экспериментально показана возможность эффективного управления их магнитотранспортными характеристиками путем вращения магнитной спирали конечного размера в киральном слое, имеющей нескомпенсированный магнитный момент, под действием внешнего магнитного поля.

 

Спиновый клапан со слоем диспрозия как инструмент для изучения геликоидального магнетизма

В.В. Устинов, М.А. Миляев, Л.И. Наумова, Р.С. Заворницын, Т.П. Криницина, В.В. Проглядо

Предложен новый метод для изучения магнитного состояния пленок гелимагнетиков, основанный на использовании в качестве магниточувствительного «прибора» спинового клапана, содержащего слой гелимагнетика. Показано, что форма полевой зависимости магнитосопротивления спинового клапана Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/Dy/CoFe/FeMn/Ta изменяется при переходе слоя диспрозия в состояние с геликоидальным упорядочением. Анализ магниторезистивных данных позволил получить информацию о температурном изменении угла между магнитными моментами слоев CoFe, обменно-связанных с магнитными моментами слоя диспрозия в интерфейсах CoFe/Dy.

 

Сверхрешетки Co90Fe10/Cu с рекордным магнитосопротивлением

М.А. Миляев, Л.И. Наумова, Н.С. Банникова, Т.П. Криницина, В.В. Проглядо, Т.А. Чернышова, В.В. Устинов

Впервые синтезированы магнитные сверхрешетки Co90Fe10/Cu с величиной магнитосопротивления 83% при комнатной температуре и свыше 165% при гелиевых температурах. Указанные значения являются рекордными для сверхрешеток данного состава и превышают соответствующие величины магнитосопротивления, полученные ранее в лаборатории фирмы IBM (S. Parkin) и в других научных центрах. Данные результаты получены при использовании особого составного буферного слоя Ta/Ni48Fe12Cr40, способствующего формированию в слоях сверхрешетки совершенной кристаллической структуры, при проведении многошаговой оптимизации композиции многослойной структуры и отработке технологических режимов получения наноструктур методом магнетронного распыления.