Дослідження електро-магніто-механічних наносистем на основі антиферомагнітних матеріалів та мультифероїків
| dc.contributor.advisor | Гомонай, О. В. | |
| dc.contributor.advisor | Гомонай, Е. В. | ru |
| dc.contributor.advisor | Gomonay, O. | en |
| dc.contributor.degreegrantor | Фізико-технічний інститут | uk |
| dc.contributor.researchgrantor | Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» | uk |
| dc.date.accessioned | 2017-01-24T11:01:36Z | |
| dc.date.available | 2017-01-24T11:01:36Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstracten | Starting from general principles of magnetic dynamics and laws of conservation we demonstrated a possibility of spin torque transfer in antiferromagnetic materials. We calculated the spectra and amplitude-frequency characteristics of spin excitations for different types of magnetic systems with complex structure in presence of spin – polarized current. It is shown that spin-polarized current induces motion of magnetic moments and appearance of macroscopic magnetization of an AFM layer. We propose new method of measurement of spintronic effects in AFM materials with help of effect of magnetoresistance which arises due to dynamic macroscopic magnetization. We generalized the Brownian theory for the motion of AFM-vector in AFM nanoparticle and derived the kinetic equations for the description of magnetic dynamics for collinear antiferromagnet in the presence of noise. We also developed the methods for its solution in different regimes: precritical (close to equilibrium) and supercritical (in the vicinity stationary rotation). We developed the theory for description of magnetic dynamics of antiferromagnetic textures in the presence of high density current and demonstrated the possibility to control the domain-wall motion with the help of electric current. Dynamics of nanoelectromechanical system with an antiferromagnetic layer in the oresence of spin-polarized current was also studied. We predicted the spin-diode effect in antiferromagnetic systems which consists in rectification of alternating current at the expense of current-induced magnetoresistance oscillations. We studied the current-induced behavior of the magnetic structure in the amorphous wires in the presence of the external magnetic field, and mechanical stresses and revealed underlying physical mechanism responsible for a jump of magnetoresistance under external mechanical stresses. We developed a model that describes shape effects in antiferromagnetic nanoparticles and synthetic multiferroics, in particular, in two types of multiferroics: antiferromagnet/ ferroelectric and antiferromagnet/ferromagnetic. The method of optimal control (fast switch) with the help of the combination of electric field and magnetic field is developed. This method opens a way to use such systems as memory elements. We reviewed the current state of the field of spintronics based on the use of anti-ferromagnetic materials. The results obtained could be used for engineering of principally memory elements with higher (in comparison to ferromagnetic analogues) processing frequency and lower energy consumption. | en |
| dc.description.abstractru | 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. | ru |
| dc.description.abstractuk | Вперше на основі загальних принципів магнітної динаміки та законів збереження доведена можливість передачі спінового крутильного моменту антиферомагнітним матеріалам. Розраховано спектри спінових збуджень та амплітудно-частотні характеристики різних магнітих систем зі складною структурою в присутності спін-поляризованого струму. Показано, що індукований спін-поляризованим струмом рух магнітних моментів призводить до виникнення макроскопічної намагніченості АФМ прошарку. Запропоновано метод вимірювання ефектів спін-поляризованого струму в АФМ матеріалах за допомогою ефекту магнітоопору, який виникає за рахунок динамічної макроскопічної намагніченості. Вперше здійснено узагальнення теорії Браунівського руху АФМ вектора для АФМ наночастинки і отримані кінетичні рівняння для опису динаміки колінеарного антиферомагнетика в присутності шумів, розроблено методи його розв’язку врізних режимах: докритичному (поблизу положення рівноваги) та надкритичному (в околі режиму генерації). Розроблено теорію для опису магнітної динаміки антиферомагнітних текстур в присутності струму високої густини і на її основі досліджено можливість керування рухом доменної стінки за допомогою електричного струму. Досліджено динаміку наноелектромеханічної системи з антиферомагнітним прошарком в присутності спін-поляризованого струму. Передбачено спін-діодний ефект, який полягає у випрямленні змінного струму за рахунок коливань магнітоопору, обумовлених спін-поляризованим струмом. Досліджено поведінку магнітної структури аморфних дротів під дією змінного струму, зовнішнього магнітного поля та механічних напруг. Виявлено фізичний механізм, що відповідає за спостережувальне зміщення величини поля стрибка магнітоопору під дією зовнішніх механічних напруг. Вперше побудовано модель для опису ефектів форми в АФМ i досліджено ефекти форми в синтетичних структурах з АФМ прошарками, зокрема в мультифероїках двох типів: АФМ/фероелектрик і АФМ/феромагнетик. На основі розвинутих моделей розроблено метод оптимального керування (швидкого перемикання) станами в такому мультифероїку за допомогою комбінації електричного і магнітного полів, що дозволяє використовувати такі системи в якості елементів пам’яті. За результатами роботи зроблено огляд сучасного стану спінтроники з використанням антиферомагнітних матеріалів. Отримані результати можуть бути використані при розробці принципово нових елементів пам’яті, які працюють в Терагерцовому (сучасні -- в Гігагерцовому) діапазоні частот, і мають більшу (порівняно з феромагнітними аналогами) швидкодію та менше енергоспоживання. | uk |
| dc.format.page | 4 с. | uk |
| dc.identifier | 2466-ф | |
| dc.identifier.govdoc | 0111U001306 | |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/18566 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | НТУУ «КПІ» | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject | антиферомагнітні матеріали | uk |
| dc.subject | мультифероїки | uk |
| dc.subject | наносистеми | uk |
| dc.title | Дослідження електро-магніто-механічних наносистем на основі антиферомагнітних матеріалів та мультифероїків | uk |
| dc.title.alternative | Study of electro-magneto-mechanical nanosystems based on antiferromagnetic materials and multiferroics | uk |
| dc.title.alternative | Исследование электро-магнито-механических наносистем на основе антиферромагнетиных материалов и мультиферроиков | uk |
| dc.type | Technical Report | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 1.7 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: