Исследование электро-магнито-механических наносистем на основе антиферромагнетиных материалов и мультиферроиков

Впервые на основе общих принципов магнитной динамики и законов сохранения доказана возможность передачи спинового крутящего момента антиферромагнитным материалам. Рассчитано спектры спиновых возбуждений и амплитудно - частотные характеристики различных магнитах систем со сложной структурой в присутствии спин - поляризованного тока. Показано , что индуцированный спин - поляризованным током движение магнитных моментов приводит к возникновению макроскопической намагниченности АФМ слоя. Предложен метод измерения эффектов спин - поляризованного тока в АФМ материалах с помощью эффекта магнитосопротивления , который возникает за счет динамической макроскопической намагниченности .

Впервые осуществлено обобщение теории Брауновский движения АФМ вектора для АФМ наночастицы и полученные кинетические уравнения для описания динамики коллинеарных антиферромагнетика в присутствии шумов , разработаны методы его решения в различных режимах: докритическом ( вблизи положения равновесия) и сверхкритическом ( в окрестности режима генерации ) . Разработана теория для описания магнитной динамики антиферромагнитных текстур в присутствии тока высокой плотности и на ее основе исследована возможность управления движением доменной стенки с помощью электрического тока. Исследована динамика наноэлектромеханические системы с антиферромагнитным прослойкой в присутствии спин - поляризованного тока. Предусмотрено спин - диодный эффект , который заключается в выпрямлении переменного тока за счет колебаний магнитосопротивления , обусловленных спин - поляризованным током. Исследовано поведение магнитной структуры аморфных проводов под действием переменного тока , внешнего магнитного поля и механических напряжений. Выявлено физический механизм , отвечающий за наблюдательный смещение величины поля скачка магнитосопротивления под действием внешних механических напряжений.

Впервые построена модель для описания эффектов формы в АФМ i исследованы эффекты формы в синтетических структурах с АФМ слоями , в частности в мультифероиках двух типов: АФМ / фероелектрик и АФМ / ферромагнетик . На основе развитых моделей разработан метод оптимального управления ( быстрого переключения ) состояниями в таком мультифероику с помощью комбинации электрического и магнитного полей, что позволяет использовать такие системы в качестве элементов памяти. По результатам работы сделан обзор современного состояния спинтроникы с использованием антиферромагнитных материалов . Полученные результаты могут быть использованы при разработке принципиально новых элементов памяти , которые работают в терагерцового (современные - в гигагерцовый) диапазоне частот , и имеют большую (по сравнению с ферромагнитными аналогами) быстродействие и меньшее энергопотребление.