Продемонстрирован ключевой для спинтроники метод быстрого перемагничивания

В будущем для создания быстродействующих схем спинтроники потребуется метод перемагничивания, действующий в пределах одной пикосекунды. Группа из Токийского университета в журнале Applied Physics Letters сообщила об экспериментах с перемагничиванием ферромагнитных материалов электрическим компонентом моноциклического импульса терагерцевой частоты.

В своей новой работе токийские учёные исходили из предположения, что малые потери энергии при распространении терагерцевого импульса в полупроводнике позволят наиболее эффективно применять его электрическое поле к ферромагнитным наночастицам.

Для того, чтобы проверить свою теорию, группа использовала плёнку толщиной 100 нм из полупроводящего арсенида галлия (GaAs) с внедрёнными ферромагнитными наночастицами арсенида марганца (GaMn).

Малое затухание позволяло терагерцевым волнам углубляться в плёнку на всю её толщину, благодаря чему генерируемое излучением электрическое поле однородно действовало на все наночастицы. Это электрическое поле с максимальной интенсивностью 200 кВ/см вызывало большую (до 20%) модуляцию намагниченности посредством модуляции плотности носителей в наночастицах MnAs спин-орбитальным взаимодействием.

По мнению авторов, такие результаты свидетельствуют о чрезвычайной перспективности систем ферромагнитных наночастиц для скоростной коммутации намагниченности терагерцевыми импульсами в высокопроизводительных спинтронных схемах.