Продемонстрирован электрический способ возбуждения магнитных вихрей
Техника генерирования магнитных вихрей, показанная и теоретически обоснованная физиками Массачусетского технологического института и Российского квантового центра, в перспективе может найти практическое применение в спинтронных накопителях информации, потребляющих ничтожное количество электроэнергии, а в наногенераторах переменного тока для телекоммуникаций, и даже в нейронных сетях.
В статье, опубликованной в Physical Review B, ученые исследовали процесс прохождения переменного тока с частотой примерно 1 ГГц вдоль поверхности раздела между ферромагнитным железоникелевым сплавом (пермаллой) и селенидом висмута — топологическим изолятором (ТИ), и предложили объяснение наблюдавшимся явлениям.
Они выяснили, что магнитные вихри в ТИ возбуждаются только переменным током, постоянный не оказывает почти никакого действия на них. При приближении частоты тока к некоторой резонансной величине радиус вихрей быстро увеличивается, формируя острый пик, вершина которого немного смещается при разных плотностях тока. Также было отмечено, что плотности тока, требуемые для возбуждения вихрей в такой гетероструктуре, в несколько раз ниже, чем те, что наблюдались в прежних исследованиях.
Как указал главный автор статьи, Пётр Скирдков, эффективное возбуждение магнитных вихрей межслойным током может наблюдаться не только для Bi2Se3, но и для широкого спектра других материалов, включая топологические изоляторы и материалы с гигантским спин-орбитальным эффектом Рашбы.