Ученые Казанского федерального университета и Московского физико-технического института совершили прорыв в области создания градиентных магнитных материалов. Они впервые применили метод молекулярно-лучевой эпитаксии для выращивания эпитаксиальных тонких пленок сплава палладий-железо с контролируемым распределением магнитной примеси по толщине.
Исследование показало, что путем задания профиля распределения в таких градиентных магнитных материалах при их синтезе можно управлять спектром стоячих обменных спиновых волн. Это открытие имеет большое значение для развития магноники — новой области спин-волновой электроники, где спиновые волны используются для передачи и обработки информации.
Амир Гумаров, руководитель проекта, отметил, что хотя ученые уже умеют возбуждать, передавать и считывать магноны, спектр спиновых волн известных магнитных материалов довольно ограничен. Это создает проблемы при сопряжении различных магнитных материалов в магнонных процессорах. Новая технология создания тонких пленок с заданными магнитными свойствами открывает широкие возможности для управления спектром спиновых волн.
Ученые исследовали возбуждение спиновых волн в градиентных пленках методом ферромагнитного резонанса в различных геометриях и температурах измерений. Роман Юсупов, заведующий кафедрой квантовой электроники и радиоспектроскопии, сообщил, что наблюдаемая картина резонансного поглощения соответствовала заранее заданному ферромагнитному профилю пленок.
Хотя полученные образцы являются низкотемпературными ферромагнетиками, исследователи показали возможность сдвига интервала градиента концентрации железа в палладии таким образом, чтобы спиновые волны наблюдались и при комнатной температуре. Это важно для практических приложений в магнонике, не требующих охлаждения компонентов.
Результаты исследования опубликованы в специальном выпуске американского журнала Journal of Vacuum Science & Technology A. Работы проводились в рамках программы «Приоритет-2030» на базе НИЛ «Гетероструктуры для посткремниевой электроники» Института физики КФУ.
Источник: tass.ru
