Спин-зависимый транспорт неравновесных носителей заряда в гибридных структурах ферромагнетик/полупроводник

В результате выполнения проекта будут отработаны технологии формирования гибридных структур на подложках Si и Ge в системе ферромагнитный металл-полупроводник (полуметалл, диэлектрик и их комбинации). В качестве ферромагнитного металла будут использоваться Fe, Со и Fe3Si. Будет проведен поиск гибридных структур новых составов (многослойные структуры на основе Co/Ge, Co/Al2O3, структуры [(CoP)am/NiP/(CoP)hex]n и др.) с заданными магнитными и транспортными свойствами. Такие структуры могут оказаться перспективными для эффективного управления спиновым состоянием носителей заряда, в том числе и в неравновесном состоянии, что, в конечном счете, является главной задачей спинтроники. При исследовании физических свойств основное внимание будет сосредоточено на установлении взаимосвязи свойство - структура, в зависимости от технологических режимов. Будет исследован магнитный резонанс в многослойных структурах с эффектом магнитной пружины в системе Co-Ni-P с немагнитной прослойкой. Будет разработана технология изготовления многотерминальных планарных устройств на основе полученных структур, что позволит провести исследование процессов спиновой инжекции, спиновой аккумуляции, детектирования спинового тока, времени жизни спинового состояния для неравновесных носителей заряда. С использованием оборудования микро- и нано-литографии будут изготовлены также: гибридные структуры с резонансными оптическими наноантеннами, которые будут фокусировать сильное ближнее оптическое поле в заданных участках структур; структуры с геометрией, позволяющей возбуждать поверхностные резонансные плазмоны. В плане физических результатов будут решены главные задачи проекта – установлены особенности спинового транспорта в полученных структурах и устройствах в неравновесных (созданных оптическим или СВЧ излучением) условиях и выявлены механизмы влияния локальных оптических и электрических полей на спиновое состояние носителей заряда.