Антиферромагнитная спинтроника: основы физики и приложений

Лекция доктора физико-математических наук, старшего научного сотрудника Ансара Сафина «Антиферромагнитная спинтроника: основы физики и приложений». О чём лекция? К настоящему времени основными активными элементами спинтроники являются ферромагнитные (ФМ) материалы (например, железо-иттриевый гранат). Однако, с прикладной точки зрения антиферромагнетики, слабые ферромагнетики и ферримагнетики имеют преимущества перед ФМ. В частности, АФМ-структуры имеют малую (в ряде случаев практически нулевую) намагниченность, т.е. не создают внешних магнитных полей. Следовательно, АФМ-элементы практически не взаимодействуют друг с другом посредством магнитного поля. Частоты АФМ-колебаний на порядки превышают частоты ФМ, что дает возможность создавать сверхбыстрые (с частотами в сотни и тысячи ГГц) устройства функциональной. Полупроводниковые АФМ встречаются гораздо чаще, чем ФМ, что позволяет сочетать преимущества как спинтроники (малое энергопотребление, высокие частоты), так и полупроводниковой электроники (простоту технологической реализации, легкую управляемость и т. д.). Важным свойством АФМ является то, что в них наблюдается обменное усиление их динамических параметров. Это приводит к большим значениям скорости движения доменных стенок, скирмионов (десятки и сотни километров в секунду) и большим значениям рабочих частот АФМ-резонанса. В лекции будет приведен обзор современных достижений и перспектив развития технологий и применений антиферромагнитных материалов для создания электронной компонентной базы на новых физических принципах.