Исследование механизмов токоиндуцированного перемагничивания многослойных магнитных наноструктур на основе спин-орбитальных эффектов

Управление магнитными свойствами материалов является одной из важных задач современной электроники. Перспективным направлением для решения этой задачи является использование материалов, свойства которых изменяются при пропускании электрического тока. Это позволяет целенаправленно управлять процессом перемагничивания магнитного слоя. Критически важными задачами, стоящими на пути создания энергонезависимой и энергоэффективной магнитной памяти нового поколения, является возможность переключения ячейки только током без приложения дополнительного магнитного поля, уменьшение величины токов перемагничивания и времени переключения между разными магнитными состояниями. Потенциально важными для практического применения являются многослойные пленки и наноструктуры, в которых создают нарушение симметрии спин-орбитального взаимодействия на интерфейсах. В таких системах управлять магнитными свойствами и магнитной структурой можно посредством изменения спин-орбитального взаимодействия, а, следовательно, и магнитной анизотропии, а также взаимодействия Дзялошинского – Мория. Впервые предлагается индуцирование в магнитном слое наклонной магнитной анизотропии для нарушения магнитной симметрии структуры и использования структурированной подложки для эффективного токоиндуцированного переключения. Такой подход позволит апробировать методику взаимного изменения вкладов спинового эффекта Холла и эффекта Рашбы в механизм переключения, и создать в результате выполнения проекта максимально простую многослойную структуру, не требующую дополнительного внешнего магнитного поля для переключения током. Полученные новые знания могут быть использованы при разработке новых устройств функциональной электроники, в, частности, магнитной логики и магниторезистивной памяти.