Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 12 » Статья стр. 2250
<<<>>>
Эффективное токоиндуцированное перемагничивание в металлических наноструктурах
DOI: 10.61011/FTT.2023.12.56770.221
Research was supported by the Russian Science Foundation, 21-72-20160
Телегин А.В. 1, Бессонов В.Д. 1, Лобов И.Д. 1, Теплов В.С. 1
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
Email: telegin@imp.uran.ru, bessonov@imp.uran.ru, i_lobov@imp.uran.ru, teplov@imp.uran.ru
Поступила в редакцию: 6 октября 2023 г.
В окончательной редакции: 6 октября 2023 г.
Принята к печати: 7 октября 2023 г.
Выставление онлайн: 6 декабря 2023 г.
PDF версия
Методами магнетронного распыления изготовлены образцы металлических тонкопленочных наноструктур ферромагнетик (ФМ)|тяжелый металл (ТМ) и сформированы токопроводящие структуры с локально увеличенной плотностью тока. Из данных магнитных и транспортных измерений определена энергия перпендикулярной магнитной анизотропии и плотность тока, необходимая для перемагничивания структур. Проведено моделирование удельного сопротивления и тока, протекающего через слои наноструктур, отвечающие за генерацию спинового тока. Показано, что все образцы обладают магнитным откликом на пропускание тока вследствие спинового эффекта Холла. Для полученных наноструктур определены параметры удельного токоиндуцированного поля и эффективности токоиндуцированного переключения и их зависимость от типа ТМ и толщины ФМ-слоя. Результаты работы представляют интерес для изучения транспортных эффектов в многослойных структурах и разработки методов управления спиновыми текстурами для создания новых запоминающих и вычислительных устройств. Ключевые слова:магнетронное распыление, эффект Холла, спинтроника, наноструктуры, спиновый ток, Керр-микроскопия.
  1. А. Ферт. УФН 178, 12, 1336 (2008). https://doi.org/10.3367/UFNr.0178.200812f.1336
  2. Ю.К. Фетисов, А.С. Сигов. Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии 10, 3, 343 (2018)
  3. А.В. Огнев, А.С. Самардак. Вестн. ДО РАН. 4 (128), 70 (2006)
  4. A. Manchon, J. v Zelezny, I.M. Miron, T. Jungwirth, J. Sinova, A. Thiaville, K. Garello, P. Gambardella. Rev. Mod. Phys. 91, 3, 035004 (2019). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.91.035004
  5. V.V. Ustinov, I.A. Yasyulevich, N.G. Bebenin. Phys. Met. Metallography 124, 2, 195 (2023)
  6. A.A. Stashkevich. J. Russ. Univ. Radioelectron. 22, 6, 45 (2019)
  7. A. Fert, N. Reyren, V. Cros. Nature Rev. Mater. 2, 7, 17031 (2017). https://doi.org/10.1038/natrevmats.2017.31
  8. И.Е. Дзялошинский. ЖЭТФ 32, 6, 1547 (1957). [I. Dzyaloshinsky. Sov. Phys. JETP 5, 6, 1259 (1957)]; J. Phys. Chem. Solids 4, 4, 241 (1958)
  9. T. Moriya. Phys. Rev. Lett. 4, 5, 228 (1960); Phys. Rev. 120, 1, 91 (1960)
  10. A.N. Bogdanov, U.K. Rob ler. Phys. Rev. Lett. 87, 3, 037203 (2001). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.037203
  11. R.E. Camley, K.L. Livesey. Surface Sci. Rep. 78, 3, 100605 (2023). https://doi.org/10.1016/j.surfrep.2023.100605
  12. A. Fert, F.N. Van Dau. Comptes Rendus Phys. 20, 7-8, 817 (2019). https://doi.org/10.1016/j.crhy.2019.05.020
  13. A.N. Bogdanov, C. Panagopoulos. Nature Rev. Phys. 2, 9, 492 (2020). https://doi.org/10.1038/s42254-020-0203-7
  14. N. Nagaosa, Y. Tokura. Nature Nanotechnol. 8, 12, 899 (2013). https://doi.org/10.1038/nnano.2013.243
  15. K. Everschor-Sitte, J. Masell, R.M. Reeve, M. Klaui. J. Appl. Phys. 124, 24, 240901 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5048972
  16. X. Zhang, Y. Zhou, K.M. Song, T.E. Park, J. Xia, M. Ezawa, S. Woo. J. Phys.: Condens. Matter 32, 14, 143001 (2020). https://doi.org/10.1088/1361-648X/ab5488
  17. B. Kaviraj, J. Sinha. ECS J. Solid State Sci. Technol. 11, 11, 115003 (2022). https://doi.org/10.1149/2162-8777/ac9eda
  18. J. Ding, X. Yang, T. Zhu. J. Phys. D 48, 11, 115004 (2015). https://doi.org/10.1088/0022-3727/48/11/115004
  19. F. Kammerbauer, F. Freimuth, R. Fro mter, Y. Mokrousov, M. Kla ui. J. Phys. Soc. Jpn 92, 8, 081007 (2023). https://doi.org/10.7566/JPSJ.92.081007
  20. W. Jiang, G. Chen, K. Liu, J. Zang, S.G.E. Te Velthuis, A. Hoffmann. Phys. Rep. 704, 1 (2017). https://doi.org/10.1016/j.physrep.2017.08.00
  21. Y. Zhou, E. Iacocca, A.A. Awad, R.K. Dumas, F.C. Zhang, H.B. Braun, J. Angstrem kerman. Nature Commun. 6, 1, 8193 (2015). https://doi.org/10.1038/ncomms9193
  22. J. Sinova, S.O. Valenzuela, J. Wunderlich, C.H. Back, T. Jungwirth. Rev. Mod. Phys. 87, 4, 1213 (2015). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.87.1213
  23. O. Heinonen, W. Jiang, H. Somaily, S.G.E. Te Velthuis, A. Hoffmann. Phys. Rev. B 93, 9, 094407 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.93.094407
  24. B. Paikaray, M. Kuchibhotla, A. Haldar, C. Murapaka. Nanotechnol. 34, 22, 225202 (2023). https://doi.org/10.1088/1361-6528/acbeb3
  25. А.И. Безверхний, В.А. Губанов, А.В. Садовников, Р.Б. Моргунов. ФТТ 63, 12, 2053 (2021). https://doi.org/10.21883/FTT.2021.12.51665.120 [A.I. Bezverkhnii, V.A. Gubanov, A.V. Sadovnikov, R.B. Morgunov. Phys. Solid State 63, 12, 2285 (2021).]
  26. H. Yang, A. Thiaville, S. Rohart, A. Fert, M. Chshiev. Phys. Rev. Lett. 115, 26, 267210 (2015). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.267210
  27. J. Park, T. Kim, G.W. Kim, V. Bessonov, A. Telegin, I.G. Iliushin, A.A. Pervishko, D. Yudin, A.Yu. Samardak, A.V. Ognev, J. Cho, A.S. Samardak, Y.K. Kim. Acta Materialia 241, 118383 (2022). https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.118383
  28. A.S. Samardak, A.G. Kolesnikov, A.V. Davydenko, M.E. Steblii, A.V. Ognev. Phys. Met. Metallogr. 123, 3, 238 (2022). https://doi.org/10.1134/S0031918X22030097
  29. Б.А. Иванов. Физика низких темпеpатуp 45, S9, 1095 (2019)
  30. Y. Zhang, X. Feng, Z. Zheng, Z. Zhang, K. Lin, X. Sun, G. Wang, J. Wang, J. Wei, P. Vallobra, Y. He, Z. Wang, L. Chen, K. Zhang, Y. Xu, W. Zhao. Appl. Phys. Rev. 10, 1 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0104618
  31. S.K. Kim, G.S.D. Beach, K.-J. Lee T. Ono, T. Rasing, H. Yang. Nature Mater. 21, 1, 24 (2022). https://doi.org/10.1038/s41563-021-01139-4
  32. B. Divinskiy, V.E. Demidov, A. Kozhanov, A.B. Rinkevich, S.O. Demokritov, S. Urazhdin. Appl. Phys. Lett. 111, 3, 032405 (2017)
  33. A. Hoffmann. IEEE Trans. Magn. 49, 10, 5172 (2013). https://doi.org/10.1109/TMAG.2013.2262947
  34. V.E. Demidov, S. Urazhdin, R. Liu, B. Divinskiy, A. Telegin, S.O. Demokritov. Nature Commun. 7, 1, 10446 (2016). https://doi.org/10.1038/ncomms10446
  35. M.E. Stebliy, M.A. Bazrov, Z.Z. Namsaraev, M.E. Letushev, A.G. Kozlov, V.A. Antonov, E.V. Stebliy, A.V. Davydenko, A.V. Ognev, Y. Shiota, T. Ono, A.S. Samardak. ACS Appl. Mater. Interfaces 15, 34, 40792 (2023). https://doi.org/10.1021/acsami.3c08979
  36. A.G. Kolesnikov, M.E. Stebliy, A.V. Ognev, A.S. Samardak, A.N. Fedorets, V.S. Plotnikov, X. Han, L.A. Chebotkevich. J. Phys. D 49, 42, 425302 (2016). https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/42/425302
  37. A.G. Kolesnikov, A.V. Ognev, M.E. Stebliy, L.A. Chebotkevich, A.V. Gerasimenko, A.S. Samardak. J. Magn. Magn. Mater. 454, 78 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.01.056
  38. W.L. Yang, Z.R. Yan, Y.W. Xing, C. Cheng, C.Y. Guo, X.M. Luo, M.K. Zhao, G.Q. Yu, C.H. Wan, M.E. Stebliy, A.V. Ognev, A.S. Samardak, X.F. Han. Appl. Phys. Lett. 120, 12, 122402 (2022). https://doi.org/10.1063/5.0079400
  39. Z. Zhao, Z. Xie, Y. Sun, Y. Yang, Y. Cao, L. Liu, D. Pan, N. Lei, Z. Wei, J. Zhao, D. Wei. Phys. Rev. B 108, 2, 024429 (2023). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.024429
  40. R.Q. Zhang, L.Y. Liao, X.Z. Chen, T. Xu, L. Cai, M.H. Guo, H. Bai, L. Sun, F.H. Xue, J. Su, X. Wang, C.H. Wan, H. Bai, Y.X. Song, R.Y. Chen, N. Chen, W.J. Jiang, X.F. Kou, J.W. Cai, H.Q. Wu, F. Pan, C. Song. Phys. Rev. B 101, 21, 214418 (2020). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.101.214418

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme