Открыт новый способ спинтронной коммутации

Главной трудностью при реализации спинтронных схем является обеспечение быстрого и надёжного переключения намагниченности с низким расходом энергии. В этой связи в последнее время внимание многих инженеров привлекла технология коммутации, использующая поток электронных спинов. Это, так называемое «индуцированное спинорбитальным моментом переключение» обычно наблюдалось в гетероструктурах, состоящих из ферромагнетика и слоя тяжёлого немагнитного металла.

Группа из Университета Тохоку (Япония), возглавляемая профессором Хидэо Оно (Hideo Ohno), исследовали возможности использования тока для управления намагничиванием бислойных гетероструктур антиферромагнит/ферромагнит. В экспериментальных образцах в качестве антиферромагнетика использовался сплав PtMn, а ферромагнетик состоял из многих слоёв кобальта и никеля.

Японские учёные обнаружили, что электрический ток вызывает в антиферромагнетике ток спиновый, что, в свою очередь, приводит к изменению намагниченности в соседнем ферромагнитном материале. Кроме того, в отличие от ферромагнит-немагнитных систем, внешнее поле для переключения не должно быть компланарным — уникальное свойство, характерное для антиферромагнит-ферромагнитных интерфейсов.

Полученные результаты, с которыми знакомит недавняя статья в журнале Nature, позволяют взглянуть по-новому на физические процессы в антиферромагнетиках, такие как топологический эффект Холла, и открывают новые возможности для конструирования сверхнизковольтных спинтронных схем и нейроморфных компьютеров.