Вышедшие номера
Реализация вихревых состояний в структурах ферромагнетик|антиферромагнетик
РНФ, № 25-72-20055
Орлова А.Н.1, Гусев Н.С.1, Караштин Е.А.1,2,3, Пашенькин И.Ю.1, Сапожников М.В.1,2, Скороходов Е.В.1, Федотов И.А.1
1Институт физики микроструктур РАН, Афонино, Россия
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
3МИРЭА - Российский технологический университет, Москва, Россия
Email: orlova.anastasia@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 6 марта 2026 г.
В окончательной редакции: 9 марта 2026 г.
Принята к печати: 13 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 12 августа 2026 г.

Исследованы условия формирования и стабилизации закрепленных вихревых состояний в микронных дисках пермаллоя (NiFe), граничащих со слоями различных антиферромагнетиков (АФМ): металлических IrMn, FeMn и диэлектрика NiO. Методами магнитооптической магнитометрии и магнитно-силовой микроскопии изучены особенности обменного взаимодействия и магнитные состояния в структурах ферромагнетик|антиферромагнетик. Показано, что охлаждение системы от температуры выше температуры блокировки АФМ в нулевом поле приводит к стабилизации вихревого состояния в ферромагнитных дисках. Обнаружено, что данный механизм реализуется для всех исследованных типов антиферромагнетиков, что свидетельствует об универсальности явления. Установлено, что необходимым условием закрепления вихря является наличие обменного сдвига в сплошной пленке, величина которого определяется толщиной и типом АФМ-слоя. Критическая толщина АФМ, при которой возникает обменный сдвиг, коррелирует с энергией магнитной анизотропии антиферромагнетика. Показано, что перемешивание материалов на границе раздела ФМ|АФМ подавляет обменное взаимодействие и препятствует формированию стабильных вихревых состояний. Ключевые слова: обменное взаимодействие, неоднородное магнитное состояние, магнитный вихрь, температура блокировки, магнитооптические эффекты, магнитно-силовая микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, спинтроника.
  1. T.W. Andre, J.J. Nahas, C.K. Subramanian, B.J. Garni, H.S. Lin, A. Omair, W.L. Martino. IEEE J. Solid-State Circuits 40, 1, 301 (2005)
  2. G.M. Choi, O. Lee, S. Chung, W. Kim, T. Lee, B.-G. Park, S. Yang. Adv. Phys.: X 10, 1, 2557918 (2025)
  3. S.S.P. Parkin, C. Kaiser, A. Panchula, P.M. Rice, B. Hughes, M. Samant, S.-H. Yang. Nature Mater. 3, 12, 862 (2004)
  4. P.P. Freitas, S. Cardoso, R. Sousa, W. Ku, R. Ferreira, V. Chu. IEEE Trans. Magn. 36, 5, 2796 (2000)
  5. P.P. Freitas, R. Ferreira, S. Cardoso, F. Cardoso. J. Phys.: Condens. Matter 19, 16, 165221 (2007)
  6. M. Tondra, J.M. Daughton, D. Wang, R.S. Beech, A. Fink, J.A. Taylor. J. Appl. Phys. 83, 11, 6688 (1998)
  7. S. Mao, J. Novak, D. Song, P. Kolbo, L. Wang, E. Linville, D. Saunders, E. Murdock, P. Ruan. IEEE Trans. Magn. 38, 1 Part 1, 78 (2002)
  8. T. Chen, R.K. Dumas, A. Eklund, P.K. Muduli, A. Houshang, A.A. Awad, P. Durrenfeld, B.G. Malm, A. Rusu, J. Angstremkerman. Proceed. IEEE 104, 10, 1919 (2016)
  9. S. Jiang, L. Yao, S. Wang, D. Wang, L. Liu, A. Kumar, A.A. Awad, A. Litvinenko, M. Ahlberg, R. Khymyn, S. Chung, G. Xing, J. Angstremkerman. Appl. Phys. Rev. 11, 4, 041309 (2024)
  10. Z. Zeng, G. Finocchio, H. Jiang. Nanoscale 5, 6, 2219 (2013)
  11. G. Hrkac, P.S. Keatley, M.T. Bryan, K. Butler. J. Phys. D: Appl. Phys. 48, 45, 453001 (2015)
  12. V. Baltz, A. Manchon, M. Tsoi, T. Moriyama, T. Ono, Y. Tserkovnyak. Rev. Mod. Phys. 90, 1, 015005 (2018)
  13. F. Hellman, A. Hoffman, Y. Tserkovnyak, G.S.D. Beach, E.E. Fullerton, C. Leighton, A.H. MacDonald, D.C. Ralph, D.A. Arena, H.A. Durr, P. Fischer, J. Grollier, J.P. Heremans, T. Jungwirth, A.V. Kimel, B. Koopmans, I.N. Krivorotov, S.J. May, A.K. Petford-Long, J.M. Rondinelli, N. Samarth, I.K. Schuller, A.N. Slavin, M.D. Stiles, O. Tchernyshyov, A. Thiaville, B.L. Zink. Rev. Mod. Phys. 89, 2, 025006 (2017)
  14. Y. Shen, Y. Wu, H. Xie, K. Li, J. Qiu, Z. Guo. J. Appl. Phys. 91, 10, 8001 (2002)
  15. H. Xi, R.M. White, Z. Gao, S. Mao. J. Appl. Phys. 92, 8, 4828 (2002)
  16. K. Akin, H. Piskin, E. Selvi, E. Demircanli, S. Ari, M.H. Ramezan-zadeh, B. Kocaman, O. Ozatay. Phys. Rev. Appl. 22, 4, 044037 (2024)
  17. A.J. Devasahayam, M.H. Kryder. IEEE Trans. Magn. 35, 2, 649 (1999)
  18. S. Saini, R.S. Verma, B.K. Kaushik. J. Appl. Phys. 136, 13, 133903 (2024)
  19. J. Sort, K.S. Buchanan, V. Novosad, A. Hoffmann, G. Salazar-Alvarez, A. Bollero, M.D. Baro, B. Dieny, J. Nogues. Phys. Rev. Lett. 97, 6, 067201 (2006)
  20. K.S. Buchanan, A. Hoffmann, V. Novosad, S.D. Bader. J. Appl. Phys. 103, 7, 07B102 (2008)
  21. J. Wu, D. Carlton, J.S. Park, Y. Meng, E. Arenholz, A. Doran, A.T. Young, A. Scholl, C. Hwang, H.W. Zhao, J. Bokor, Z.Q. Qiu. Nature Phys. 7, 4, 303 (2011)
  22. H. Xu, J. Kolthammer, J. Rudge, E. Girgis, B.C. Choi, Y.K. Hong, G. Abo, Th. Speliotis, D. Niarchos. J. Magnetics 16, 2, 83 (2011)
  23. J. Li, A. Tan, K.W. Moon, A. Doran, M.A. Marcus, A.T. Young, E. Arenholz, S. Ma, R.F. Yang, C. Hwang, Z.Q. Qiu. Appl. Phys. Lett. 104, 11, 112407 (2014)
  24. A. Fassatoui, R. Belhi, J. Vogel, S. Pizzini, P. David, K. Abdelmoula. J. Magn. Magn. Mater. 449, 475 (2018)
  25. S.M. Del Rio, A. Ulyanenkov. Proc. SPIE 5536, 1 (2004)

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.