Научный прорыв из Казани: магноны вместо электроников
В эпоху, когда электроны и их отсутствие, называемое «дырками», доминируют в наших устройствах, ученые Казанского федерального университета (КФУ) решили предложить альтернативу. Вместе с коллегами из Казанского физико-технического института им. Е.К. Завойского ФИЦ «КазНЦ РАН» и Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий Московского физико-технического института они исследуют возможность управления спектром стоячих спиновых волн (ССВ) в ферромагнитных пленках сплава Pd-Fe.
В мире физики спиновые волны — это своеобразные «новые волны», и изучение их перспективы носит название магноника. В этих устройствах магноны, кванты спиновых волн, берут на себя задачу передачи информации, обещая энергоэффективные микропроцессоры и новые виды аккумуляторов.
Исследователи из Казани выявили две важные возможности в ходе своих экспериментов.
«Во-первых, мы научились управлять составом «градиентного» материала, что значительно влияет на спектр магнонов. Во-вторых, мы можем моделировать магнитные свойства с высокой точностью», — объясняет старший научный сотрудник КФУ Игорь Янилкин.
Они исследовали резонансный спектр ССВ в пленках при температурах от 10 до комнатной температуры. Ключевой вывод: в градиентной пленке Pd-Fe в каждом подслое будет своя температура Кюри, зависящая от концентрации железа. Это открытие позволяет управлять фазовыми изменениями и спектром ССВ, изменяя температуру образца.
«Мы предсказывали влияние температуры на спектр ССВ, но не ожидали таких точных результатов по всему температурному диапазону», — добавляет ведущий научный сотрудник КФУ Роман Юсупов.
Следующим шагом станет создание наноструктур для передачи и обработки информации. Исследование поддержано программой «Приоритет-2030» и мегагрантом Минобрнауки России.
