Генератор/детектор ТГц излучения с перестраиваемой резонансной частотой на основе антиферромагнетика

В этом проекте мы хотим исследовать влияние накачки антиферромагнетика чистым спиновым токoм на динамику резонансной моды антиферромагнетика. Спиновый ток - перенос момента импульса без сопровождающего зарядового тока. В системах с обменной связью спиновые токи могут быть полностью отделены от дрейфа электронов проводимости. Таким образом, спиновые токи могут течь в магнитных изоляторах. Кроме того, предполагается, что спиновые токи бездиссипативны, что уменьшает сопровождающуюся выработку тепла и потенциально позволяет минимизировать массо габаритные показатели микроэлектронных устройств. В современных устройствах спинтроники растет интерес к магниторезистивным эффектам, контролируемым исключительно антиферромагнетиками. Манипулирование намагниченностью с помощью поляризованных по спину токов, далет антиферромагнетики привлекательными материалами для новых устройств обработки информации. Ожидается, что критические плотности тока для переключения ориентации намагниченности антиферромагнетика будут на один-два порядка меньше, чем в ферромагнетике. Это может уменьшить нагрев спинтронных устройств на основе антиферромагнетиков. Основная задача этого проекта, понять как спиновые токи впроцессе спиновой накачки влияют на частоту антиферромагнитного резонанса, и как это может быть использованно в таких приложениях, как генерация и детектирование сигналов. В данной работе в качестве объекта исследования выбраны тонкие пленки NiO. Будучи тщательно исследованным, NiO имеет узкую ширину резонансной линии, что подразумевает низкое внутреннее затухание. Кроме того, кристаллическая анизотропия NiO адекватно описывается одноосной анизотропией легкой оси, что делает NiO идеальным антиферромагнетиком.