Спектральні характеристики спінових хвиль в феромагнітних наноструктурах з поверхневим спін-поляризованим струмом в зовнішньому магнітному полі

Вантажиться...
Ескіз

Дата

2022-12

Науковий керівник

Назва журналу

Номер ISSN

Назва тому

Видавець

КПІ ім. Ігоря Сікорського

Анотація

Актуальність На сьогоднішній день спінтроніка та магноніка є надзвичайно актуальними напрямками досліджень, розроблені і впроваджуються пристрої спінової логіки, магніторезистивна пам'ять на основі ефекту гігантського магнітоопору, успішно здійснюється перемагнічування нанорозмірних феромагнетиків при пропусканні спін-поляризованого струму тощо. Проте існують окремі відкриті теоретичні проблеми в цій галузі досліджень, вирішення яких сприятиме розробці більш досконалих систем зберігання, обробки і передачі на відстані інформації з використанням спінових хвиль та спінових струмів. До таких задач відноситься, зокрема, виведення граничних умов для вектора намагніченості феромагнетика при протіканні поверхневого спінового струму, аналіз дисперсійного співвідношення для наведеної моделі, а також дослідження нанострижнів варіативного поперечного перерізу, таких, як, наприклад, нанострижень серповидного перерізу. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри Магістерське дослідження виконано в межах науково-дослідної теми: «Спектральні характеристики спінових хвиль в феромагнітних наноструктурах з поверхневим спін-поляризованим струмом в зовнішньому магнітному полі» кафедри загальної фізики та моделювання фізичних процесів Національного Технічного Університету України «КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО». Об’єкт дослідження Дослідження граничних умов для рівняння Ландау-Ліфшиця; дослідження дисперсійного співвідношення для напівінфінітної системи феромагнітного фільтру спінових хвиль; дослідження феромагнітних властивостей феромагнітного нанострижня нескінченої довжини з серповидним перерізом. Предмет дослідження Дослідження закономірностей зміни намагніченості на інтерфейсі феромагнетик-вакуум за умови протікання поверхневого спінового струму; дослідженнязакономірностей залежності феромагнітного нанострижня серповидного перерізу від динаміки обертання зовнішнього магнітного поля. Мета роботи Виведення граничних умов для вектора намагніченості на поверхні феромагнетика з поверхневим спін-поляризованим струмом; візуалізація залежності частоти спінової хвилі у напівінфінітній моделі спінового фільтру в залежності від величини зовнішнього магнітного поля і кута падіння хвилі; візуалізація феромагнітної реакції у системі нескінченного нанострижня серповидного перерізу на динаміку обертання магнітного поля. Методи дослідження математичні методи теоретичної фізики, методи фізичного і математичного моделювання фізичних систем і процесів, дослідницький метод та метод проблемного викладу, а також чисельні симуляції за допомогою програми Comsol Multiphysics. Візуалізація результатів дослідження виконувалась за допомогою програми Visual Studio, мовою програмування Python. Відомості про обсяг робрти, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних використаної літератури - 84 , сторінок: - 80 , рисунків - 24, таблиць – 1. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати Розрахунок граничних умов для вектора намагніченості на поверхні феромагнетика з поверхневим спінполяризованим струмом, викладення наочних прикладів ілюстрування динаміки намагніченості; дослідження статичних та динамічних магнітних властивостей у різних феромагнітних структурах. Висновок 1) Було проведено аналіз літературних джерел в галузі магноніки; 2) Було досліджено граничні умови для рівняння Ландау-Ліфшиця; 3) Було досліджено залежність частоти спінової хвилі, що падає на спін-хвильовий фільтр, від кута її падіння на поверхню і величини зовнішнього магнітного поля; 4) Було досліджено феромагнітні властивості моно- і бі-шарового нанострижня із серповидним перерізом, такі як функції залежності власної частоти структури від динаміки обертання зовнішнього магнітного поля; 5) Було досліджено залежність властивостей феромагнітного нанострижня від зміни форми при топологічному переході від еліпсоїдного поперечного перерізу до серповидного.

Опис

Ключові слова

феромагнетик, спінові хвилі, граничні умови, спін-поляризований струм, ferromagnet, spin-polarized current, boundary conditions, spin waves

Бібліографічний опис

Решетняк, Г. С. Спектральні характеристики спінових хвиль в феромагнітних наноструктурах з поверхневим спін-поляризованим струмом в зовнішньому магнітному полі : магістерська дис. : 104 Фізика та астрономія / Решетняк Ганна Сергіївна. – Київ, 2022. – 95 с.

DOI