Новые возможности для реализации спинтронных приборов

В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) в сотрудничестве с Московским инженерно-физическим институтом (МИФИ) созданы новые наноструктуры, которые позволяют реализовать энергонезависимую магниторезистивную память.

Интересно

Знаете ли вы, что ...

Жизнь великих физиков порой любопытнее самой физики. Так, хорошо известно, что Исаак Ньютон был членом палаты лордов, регулярно посещал ее заседания, но при этом не произносил ни слова. Однако однажды он попросил у своих коллег возможности выступить. Все ждали сенсации, но всё закончилось более чем скромной просьбой знаменитого физика: «Misters, I ask to close a window, differently I can catch a cold»

Смотрите также

  • Предложена новая технология ... Совместная группа ученых из Швейцарии и Германии предложила спос ...   подробно
  • Дрожжесомы – искусственные ... Для того чтобы получить искусственные многоклеточные организмы и ...   подробно
  • Металлоорганическую каркасн ... Химикам неожиданно удалось разработать новый тип металлоорганиче ...   подробно
  • Наночастицы для дистанционн ... Эксперимент, отдаленно похожий на сюжет низкобюджетных фильмов п ...   подробно

Новинки

другие новинки
PODClubИсследованияМатериалы и структуры → Новые возможности для реализации спинтронных приборов


Стремительный процесс миниатюризации полупроводниковых приборов требует новых материалов. В обычной полупроводниковой электронике в качестве носителя информации используется электрический заряд электрона. В так называемой спинтронике в качестве носителя информации предполагается использовать спиновое состояние электрона. Управлять этим состоянием можно с помощью магнитного поля. Представляем только что завершенную работу, в которой получены и исследованы наноструктуры ферромагнетик-изолятор-ферромагнетик на основе FeSix и FeOy. ФИАН и МИФИ давно и плодотворно сотрудничают по ряду направлений. Несколько десятков лет работает Высшая школа физиков ФИАН-МИФИ. Подобная интеграция ведущих исследовательских институтов и вузов является одним из наиболее эффективных путей достижения научных результатов, в ходе которых осуществляется подготовка научных кадров высшей квалификации. Целью работы, выполненной молодым ученым Александром Юрьевичем Гойхманом под руководством кандидата физ.-мат. наук Андрея Владимировича Зенкевича и доктора физ.-мат. наук, профессора, заместителя директора Физического института им. П.Н.Лебедева РАН Владимира Николаевича Неволина, была разработка оптимальных условий формирования и функционирования таких наноструктур.

"Среди возможных материалов электрода в элементах магнитной памяти особый интерес представляет использование полуметаллов, которые потенциально могут давать значения спиновой поляризации электронов, близкие к 100%. Однако достижение такого предельного теоретического значения в объемном материале невозможно. А вот свойства предельно тонких слоев совершенно иные, именно в них и возможна реализация максимальных значений спиновой поляризации. При этом критически важна как комбинация материалов ферромагнитных электродов и туннельного изолятора, так и гладкость межслойных границ, да и другие факторы влияют на результат. Например, существенно даже, какая именно атомная плоскость является терминальной (граничной) в слое", - рассказывает Александр Гойхман.

Весьма важен подбор пары соседних электродов, разделенных тончайшим (1-2 нм) слоем диэлектрика. Каждый из этих электродов (слоев) обладает ферромагнитными свойствами, однако важно такое сочетание их свойств, чтобы одно и то же внешнее магнитное поле меняло ориентацию намагниченности в одном из электродов и одновременно оставляло неизменной ориентацию намагниченности в соседнем электроде.

Комментирует Владимир Николаевич Неволин: "В принципе такое направление, как спинтроника, прямо относится к разряду нанотехнологических вещей. Надо контролировать направление спинов, т.е. намагниченность среды и уметь "переворачивать", менять относительную ориентацию спинов в соседних, отстоящих друг от друга буквально на пару нанометров областях. Ясно, что без привлечения широкого спектра прецизионных аналитических методов, "на коленке", решать эту проблему бессмысленно. Применяемый нами метод импульсного лазерного осаждения в сверхвысоком вакууме именно и позволяет одновременно и осуществлять формирование наноструктур, и анализировать процесс on-line, контролируя толщину и гладкость получающегося слоя с точностью до одной десятой доли (!) атомной плоскости. С точки зрения отработки начальных этапов создания таких новых материалов с заданными свойствами нужен именно лазер как самая простая в управлении и в то же время весьма идеально вписывающаяся в любой свервысоковакуумный объем система."

Таким образом, предложена новая комбинация материалов и разработан способ формирования структур FeOy/MgO/FeSix, обладающих независимым переключением намагниченностей в ферромагнитных слоях при сверхтонком изолирующем слое. Эта ячейка может стать базовой для всех будущих приборов, использующих эффект "гигантского" магнитосопротивления.

Источник: ФИАН-информ