Асимметричный спиновый крутящий момент обеспечивает детерминированное управление антиферромагнитной памятью

Исследовательская группа под руководством профессора Шао Динфу из Хэфэйских институтов физических наук Китайской академии наук предложила универсальный механизм, позволяющий осуществлять детерминированное электрическое управление коллинеарными антиферромагнетиками, преодолевая давнюю проблему в антиферромагнитной спинтронике. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Жидкокристаллическую фазу в антиферромагнетиках можно обнаружить электрическим методом

Антиферромагнетики обладают принципиально иной симметрией по сравнению с обычными ферромагнетиками, а это значит, что они представляют собой не просто альтернативную материальную платформу, а новый класс магнитов, которые, как ожидается, будут обладать совершенно новыми электронными функциями. Физики впервые обнаружили, что под действием электрического тока антиферромагнетики могут проявлять фазу вещества, известную как "жидкий кристалл" (нематик), которую можно обнаружить электрическим способом. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Управляемые антиферромагнитные туннельные переходы

Исследовательская группа под руководством профессора Шао Динфу из Института физики твердого тела Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук представила новый механизм достижения сильной спиновой поляризации с использованием антиферромагнитных металлических интерфейсов. Учёные предлагают третий прототип антиферромагнитного туннельного перехода (AFMTJ), открывающий путь к созданию более быстрых и плотных спинтронных устройств. Работа была опубликована в журнале Newton.

Блокировка спин-долин с синхронной кристаллической симметрией при комнатной температуре в слоистом металлическом кандидате на роль альтернативного магнита

Представлено первое экспериментальное наблюдение двумерного слоистого переменного магнита при комнатной температуре, что подтверждает теоретические предсказания, сделанные профессором Лю в журнале Nature Communications в 2021 году. Результаты опубликованы в журнале Nature Physics.

Обнаружен магнитный эквивалент соотношения Лиддана-Сакса-Теллера

Исследователи из Лундского университета недавно распространили соотношение Лиддана-Сакса-Теллера на магнетизм, показав, что похожее соотношение связывает статическую проницаемость материала (т. е. его неосциллирующий отклик на магнитное поле) с частотами, на которых он проявляет магнитный резонанс. Их статья, опубликованная в Physical Review Letters, открывает новые захватывающие возможности для изучения магнитных материалов.

Фотоиндуцированная хиральность в нехиральном кристалле

Команда учёных из Гамбурга-Оксфорда сосредоточилась на антиферро-хиральных кристаллах, типе нехиральных кристаллов, напоминающих антиферромагнитные материалы, в которых магнитные моменты анти-выравниваются в шахматном порядке, что приводит к исчезающей чистой намагниченности. Антиферро-хиральный кристалл состоит из эквивалентных количеств лево- и правосторонних подструктур в элементарной ячейке, что делает его в целом нехиральным. Исследовательская группа под руководством Андреа Каваллери из Института структуры и динамики материи Общества Макса Планка использовала терагерцовый свет для повышения этого баланса в нехиральном материале фосфате бора (BPO₄), таким образом вызывая конечную хиральность в сверхбыстром масштабе времени. Исследование группы опубликовано в журнале Science.

Электроиндуцированный эффект Эйнштейна-де Гааза или что общего у квадрокоптера и антиферромагнетика?

В статическом положении квадрокоптера моменты импульсов двух диагональных винтов полностью компенсируются другой диагональю. Если же необходимо повернуть аппарат по часовой стрелке, то для этого нужно увеличить скорость вращения винтов, крутящихся против часовой стрелки: вследствие закона сохранения момента импульса корпус квадрокоптера повернется в противоположную сторону. Подобно этому в антиферромагнетике спины двух магнитных подрешеток полностью уравновешивают друг друга. Если же вызвать декомпенсацию магнитных моментов подрешеток, то, вследствие эффекта Эйнштейна-де Гааза, возникновение намагниченности приведет к появлению и механического момента. Один из способов создать некомпенсированную намагниченность в антиферромагнетике – приложить электрическое поле, которое нарушит симметрию, чтобы одна из магнитных подрешеток получила преимущество. Учёные из физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова предложили воспользоваться аналогом весов Кулона 21 века – оптической системой детектирования колебаний кантилевера в атомном силовом микроскопе, а сам кантилевер сделать из зажатого между графеновыми электродами ван-дер-ваальсова антиферромагнетика – графеноподобного материала, в котором магнитный момент одного слоя компенсируется соседним слоем. Прикладывая переменное электрическое напряжение к графеновым электродам, можно вызывать за счет магнитоэлектрического эффекта периодическое изменение магнитного момента, а вследствие магнитомеханической связи – также и вибрацию кантилевера.

Эффект антиферромагнитного диода в четно-слоистом MnBi₂Te₄

Исследователи из Гарвардского университета наблюдали эффект антиферромагнитного диода в четнослойном MnBi₂Te₄, антиферромагнитном материале, характеризующемся центросимметричным кристаллом, который не демонстрирует направленного разделения зарядов. Эффект может быть использован для разработки различных технологий, включая транзисторы с эффектом поля в плоскости и устройства сбора микроволновой энергии. Учёные изготовили устройства с использованием равномерного слоя MnBi₂Te₄ с двумя различными конфигурациями электродов. Некоторые из этих устройств имели электроды с стержнем Холла (продольные электроды, которые пропускают ток, и поперечные электроды, используемые для измерения эффекта Холла), в то время как другие имели радиально распределенные электроды (расположенные по кругу вокруг центральной точки). Для изучения свойств равномерно-слоистого MnBi₂Te₄ использовались пространственно-разрешенный оптический метод и методы сбора измерений генерации электрической суммарной частоты. Исследование опубликовано в журнале Nature Electronics.

Обнаружен магнон-фононный резонанс Ферми в антиферромагнетике

В данной работе экспериментаторы и физики-теоретики, занимающиеся конденсированными средами из Института молекул и материалов (IMM) Университета Радбауд, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Кельнского университета и Института Иоффе, открыли новый канал передачи энергии между магнонами и фононами в антиферромагнетике в условиях резонанса Ферми. Это может позволить в будущем контролировать такие антиферромагнитные системы для более быстрого и энергоэффективного хранения данных. Используя интенсивный и спектрально яркий сверхизлучающий источник ТГц на основе ускорителя в Центре источников мощного излучения ELBE HZDR, исследователи селективно возбудили антиферромагнитный спиновый резонанс и настроили его центральную частоту с помощью сильного внешнего магнитного поля до нескольких Тесла. Такая конфигурация позволила им настроить частоты спинового резонанса на половину частоты колебаний решетки, что соответствует условию резонанса Ферми. Был обнаружен новый режим связанной магнон-фононной динамики, который позволяет осуществлять обмен энергией между этими двумя подсистемами при резонансе Ферми. Настраивая частоты магнонов, учёные могут контролировать этот процесс и, в частности, усиливать магнон-фононную связь.

Международный симпозиум Spin Waves-2024

Международный симпозиум Spin Waves (Spin Waves-2024) пройдет в Саратове, расположенном на живописных берегах реки Волги, с 26 по 29 августа 2024 года. Целью данного симпозиума является предоставление возможность обсудить достижения в актуальных фундаментальных и прикладных исследованиях спиновых волн. На симпозиуме будут освещены современные проблемы и новые тенденции в магнетизме с особым акцентом на динамике спиновых волн. Ожидается междисциплинарное взаимодействие между руководителями и молодыми учёными, работающими в области спинтроники, магноники, сверхбыстрого магнетизма и спектроскопии магнитных твёрдых тел.