Исследование топологических скирмионных состояний и спин-орбитронных эффектов в тонких магнитных пленках и наноструктурах (промежуточный)

Объект исследования - многослойные тонкие пленки и наноструктуры типа «тяжелый металл/ферромагнетик/оксид», «тяжелый металл 1/ферромагнетик/тяжелый металл 2». В ходе выполнения НИР получены следующие научные результаты. В пленках Ru/Co/W/Ru установлены диапазоны толщин ферромагнитного (0,8 нм < tCo < 1,17 нм) и модифицирующего слоев (tW ≤ 0,35 нм), при которых сохраняется перпендикулярная магнитная анизотропия (ПМА) и усиливается интерфейсное взаимодействие Дзялошинского - Мории (ВДМ). Проведено экспериментальное исследование влияния зарядового тока на намагниченность в структуре Ru/Co/Ru/W, разработан полуэмпирический метод оценки поля, генерируемого в результате SOT-эффекта, на основе измерения кривых размагничивания и учета распределения поля Эрстеда. Комбинация Pt и Ta в структуре типа ТМ1/ФМ/ТМ2 способствует повышению интегрального значения спинового эффекта Холла и, следовательно, должна увеличить аддитивное влияние спинового тока на обоих интерфейсах для более эффективного переключения намагниченности ФМ посредством SOT-эффекта. Исследована возможность применения скирмиониума для реализации памяти на беговых дорожках, предложен новый метод зарождения скирмиониума на основе аддитивного SOT-эффекта. Обнаружено наличие сильного взаимодействия Дзялошинского - Мория в симметричных эпитаксиальных суперрешетках [Co/Pd(111)]N с высокой перпендикулярной магнитной анизотропией. В результате проведения экспериментальных исследований тонких магнитных пленок и наноструктурированных систем получен ряд важных научных результатов, которые расширяют представления о спин-орбитальных эффектах и их роли при создании спин-электронных устройств нового поколения. Полученные результаты на втором этапе исследования могут быть использованы для создания устройств спинтроники и спинорбитроники.