Центр научной коммуникации МФТИ раскрыл то, как температура окружающей среды влияет на затухание спинового тока внутри материалов, которые применяют для изготовления такой электроники.
Российские физики раскрыли то, как температура окружающей среды влияет на затухание спинового тока внутри перспективных материалов на базе железа, никеля, вольфрама и платины, которые могут применяться для изготовления спиновой электроники. Это открытие позволит создать новые подходы для управления магнитными свойствами спинтронных устройств, сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.
«Чтобы научиться управлять динамикой намагниченности материала и создавать на основе этого современные электронные устройства и энергонезависимые элементы памяти, необходимо исследовать зависимость параметра затухания от температуры. В работе российского коллектива ученых был проведен эксперимент по спиновой накачке в широком диапазоне температур для структур из пермаллоя и вольфрама, а также пермаллоя и платины», — говорится в сообщении.
Это открытие было совершено группой российских физиков под руководством технического директора компании «Новые спинтронные технологии» Константина Звездина при изучении того, как ведут себя спинтронные устройства, собранные из нанопленок из пермаллоя (сплава никеля и железа), а также вольфрама или платины, в широком диапазоне температур (от минус 268 до 27 градусов Цельсия).
Подобные структуры, как отмечают исследователи, сейчас рассматриваются в качестве более дешевых и просто устроенных альтернатив для уже существующих спинтронных устройств на базе пленок из железо-иттриевых гранатов и сложно устроенных сплавов, которые трудно производить и обрабатывать. Для использования их более простых и дешевых аналогов из пермаллоя, вольфрама или платины необходимо определить то, как температуры окружающей среды влияют на «намагниченность» этих материалов и характер затухания в них спинового тока.
Российские ученые изготовили несколько прототипов подобных устройств и изучили их магнитные и электрические характеристики при помощи метода ферромагнитного резонанса. Полученные учеными данные помогли им уточнить влияние температуры окружающей среды на поведение спинтронных устройств на базе пленок из пермаллоя и вольфрама или платины, а также раскрыть резкие изменения в поведении частиц внутри этого материала, которые возникают при температурах ниже 50 градусов Кельвина (минус 223 градуса Цельсия). Понимание этого ускорит разработку новой спинтроники, подытожили физики.
В последние десятилетия физики активно изучают квантовые свойства электронов и атомов и пытаются приспособить их для создания электронных приборов. В обычной микроэлектронике информация представляется с помощью электрического заряда. В спиновой электронике, или спинтронике, информация представляется с помощью спина электрона — условного направления вращения частицы. Переход на управление спином позволит в разы сократить расходы энергии электроникой и на порядки ускорить процесс обработки информации.