Спектральні характеристики спінових хвиль в феромагнітних наноструктурах з поверхневим спін-поляризованим струмом в зовнішньому магнітному полі
Вантажиться...
Дата
2022-12
Автори
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.