Ви є тут

Фізичні принципи спін-хвильової електроніки та спінтроніки


Номер роботи - P 16 ПОДАНА

Представлено Інститутом магнетизму НАН України та МОН України.

Автори:
1. ВЕРБА Роман Володимирович – кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Інституту магнетизму НАН України та МОН України;
2. ГОЛУБ Володимир Олегович – доктор фізико-математичних наук, завідувач відділу Інституту магнетизму НАН України та МОН України;
3. КАКАЗЕЙ Гліб Миколайович – доктор фізико-математичних наук, провідний науковий співробітник Університету Порту, Португалія;
4. МЕЛКОВ Геннадій Андрійович – доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Київського національного університету імені Тараса Шевченка;
5. СЕРГА Олександр Олександрович – доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Кайзерслаутернського технічного університету, Німеччина;
6. ТОВСТОЛИТКІН Олександр Іванович – доктор фізико-математичних наук, завідувач відділу Інституту магнетизму НАН України та МОН України;
7. ЧУМАК Андрій Васильович – кандидат фізико-математичних наук, завідувач лабораторії Університету Відня, Австрія;
8. ШЕКА Денис Дмитрович – доктор фізико-математичних наук, професор Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Метою роботи є вивчення фундаментальних фізичних явищ і процесів – підґрунтя новітніх мікро- і нанорозмірних пристроїв спін-хвильової електроніки і спінтроніки, та створення і дослідження нових магнітних матеріалів для цих потреб.

Авторами створено та використано для задач обробки інформації нові типи статичних та перепрограмовних штучних магнонних кристалів, що ґрунтуються на основі явищ колективізації коливань у ґратках магнітних елементів та брегівської дифракції. Започатковано галузь швидкодіючих динамічних магнонних кристалів.

Започатковано галузь повністю магнонної логіки і розроблено перші універсальні її елементи  – магнонний транзистор та нелінійний нанорозмірний спрямований відгалужувач. 

Запропоновано концепцію енергоефективних електрично керованих пристроїв магноніки. Вивчено процеси нестаціонарної параметричної взаємодії електромагнітного поля зі спіновими хвилями та реалізовано підсилення, збереження, когерентне відновлення, та обернення хвильового фронту надвисокочастотних імпульсних спін-хвильових сигналів. Отримано рекордне підсилення солітонів огинаючої спінових хвиль. Відкрито фундаментальні явища високотемпературної бозе-ейнштейнівської конденсації та магнонного суперструму в параметрично заселеному магнонному газі.

Розроблено теоретичні основи магнетизму у криволінійних магнітних нанооб’єктах, виявлено появу нових геометрично спричинених взаємодій та ефектів: геометрично індукованої анізотропії, мезоскопічної взаємодії Дзялошинського-Морії, магнітохірального ефекту в ахіральних магнетиках, ефекту спарювання геометричної та магнітної хіральностей.

Вивчено динамічні властивості магнітних вихрових солітонів та способи перемикання полярності та хіральності вихорів надвисокочастотим магнітним полем і спін-поляризованим струмом. Запропоновано спосіб багатократного підвищення ефективності та швидкодії спінтронних пристроїв на основі магнітних вихорів.

Створено новітні матеріали з такими унікальними властивостями як суперферомагнітний стан, гігантський магнітокалоричний ефект, деформаційно-опосередкований магнітоелектричний ефект, здатність до утворення саморганізованих структур. Розроблено спінтроннігетероструктури для детектування коротких обмінних магнонів та створення температурно-керованих пристроїв.

Кількість публікацій: монографія (видана за кордоном), посібник, 162 статті (154 – у англомовних журналах з імпакт-фактором). Загальна кількість посилань на публікації авторів/h-індекс роботи, згідно баз даних складає відповідно: Web of Science – 8462/45, Scopus – 8838/44, Google Scholar – 14467/52.

Коментарі