Группа физиков из МФТИ и Российского квантового центра разработали способ возбуждения магнитных вихрей при помощи меньшего тока. Магнитные вихри — микроскопические участки намагниченного вещества с особым расположением вектора намагниченности — используются в спинтронике, для создания носителей информации нового типа. Статья опубликована в журнале Physical Review B, об исследовании рассказывает сайт Физтеха.
Ученые описали процесс возбуждения магнитных вихрей при помощи меньшего тока, чем предполагалось ранее. Они рассмотрели процесс прохождения переменного радиочастотного (порядка 1 ГГц) тока по поверхности между ферромагнетиком (пермаллоем) и топологическим изолятором (селенидом висмута) и описали полученные эффекты. Моделирование производилось с помощью разработанного ранее пакета SpinPM.
В ходе исследования было выяснено, что если приложить переменный ток, то возбуждение вихрей может принять резкий резонансный характер: при приближении к определенной частоте радиус вихря резко растет, образовывая пик, вершина которого немного смещается при разной плотности тока. При этом плотности тока, необходимые для возбуждения вихрей, оказались в несколько раз меньше ранее наблюдаемых. Ранее проведенные эксперименты показали, что прохождение тока на поверхности между различными слоями подобной гетероструктуры способно породить вращающий момент, а теперь авторы статьи продемонстрировали возможность эффективного возбуждения магнитных вихрей при помощи этого момента.
Исследование поможет сделать еще один шаг в развитии спинтроники, которая, как прогнозируется, придет на смену современной электронике — вся техника перейдет на работу не с зарядами, а спинами частиц, практически не затрачивая энергию на их обработку и увеличив быстродействие в тысячи раз.
