Ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета (СГУ) имени Н.Г. Чернышевского создали уникальные по своим свойствам меандровые пленки на основе ферромагнитных сплавов CoFeB. Исследование является частью стратегического проекта «ИКТ ― Электроника» программы развития университета в рамках федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».

Доцент кафедры физики открытых систем Александр Садовников

Доцент кафедры физики открытых систем Александр Садовников

 

Поиск новых носителей информационного сигнала, которые сделают возможными обработку и передачу информации на частотах, в десятки и сотни раз превышающих частоты работы современных микропроцессоров, ― одна из ключевых задач, над которыми работают физики, занимающиеся вопросами микромагнетизма. Ученые исследовали характеристики возбуждения и распространения спиновых волн в сверхтонких пленках, выполненных на профилированных полупроводниковых подложках. 

Для получения спектров спиновых волн был использован единственный в России комплекс Мандельштам-Бриллюэновской спектроскопии с криогенным модулем, работающий в лаборатории «Магнитные метаматериалы» Научно-исследовательского института механики и физики СГУ. При этом интерпретация полевой зависимости частоты магнонов и пространственных профилей спин-волновых мод была получена с помощью разработанных в университете методик проведения микромагнитного моделирования свойств спиновых волн в наноструктурах.

«Исследование показало, что вертикальные сегменты приводят к появлению наведенной магнитной анизотропии и обеспечивают два режима колебаний спинов в структуре: синфазный и противофазный. При этом каждый режим реализуется как на вертикальных участках меандровой структуры, так и на горизонтальных. Обнаруженный эффект предполагается использовать для создания перестраиваемых метаповерхностей и магнитных запоминающих устройств на основе извилистых трехмерных магнитных пленок», ― отметил доцент кафедры физики открытых систем Александр Садовников.

Научная работа выполнена согласно стратегии развития университета в рамках реализации федеральной программы «Приоритет 2030» при поддержке Российского научного фонда по проекту «Обработка информационных сигналов на основе управляемого спин-волнового транспорта в многоуровневых реконфигурируемых магнонных сетях на принципах нелинейной магнонной стрейнтроники и спин-фотоники» под руководством Александра Садовникова. Результаты исследований легли в основу опубликованных статей в журналах Physical Review Applied, Applied Physics Letters, Journal of Magnetism and Magnetic Materials и раздела дорожной карты по спин-волновым вычислениям в журнале IEEE Transactions on Magnetics.

Над проектом работали руководитель Научно-исследовательского института механики и физики СГУ, член-корреспондент РАН Сергей Никитов, доцент кафедры физики открытых систем Александр Садовников, заведующий кафедрой нелинейной физики Евгений Бегинин. Проект разрабатывался в сотрудничестве с коллективами ученых из Международного микро- и наноэлектронного научно-исследовательского центра (Бельгия) и Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН.

 

Материалы для публикации предоставлены пресс-службой программы "Приоритет 2030"

Фото предоставлено пресс-службой СГУ им. Н.Г. Чернышевского