Микроскопическая теория спин-орбитальных и крутильных моментов в магнитоупорядоченных средах

Несмотря на свою зрелость изучение магнетизма и спин-зависимых явлений остается одной из наиболее притягательных областей в современной физике твердого тела. Не в последнюю очередь это связано с технологическим прогрессом последних десятилетий, во многом основанном на достижениях в спинтронике и смежных направлениях. А недавно обнаруженная возможность электрического переключения антиферромагнитных материалов с помощью только лишь электрических токов выделяет магнитную спинтронику и спин-орбитронику в качестве одного из перспективных научных направлений. В данном проекте в рамках микроскопической теории предлагается исследование спиновых моментов, а именно спин-орбитальных и крутильных спиновых, возникающих при распространении спин-поляризованного электрического поля в антиферромагнитных материалах, а также оценка возможности использования указанного механизма с целью сверхбыстрого переключения антиферромагнитных доменов для применения в устройствах передачи и обработки информации следующего поколения. Оказывается, что наиболее перспективными с точки зрения технологических приложений оказываются материалы с сильным спин-орбитальным взаимодействием, представляющие собой квазидвумерную или слоистую структуру: таким образом, данный проект будет сосредоточен на всестороннем анализе спиновых моментов в гетероструктурах, составленных из слоев антиферромагнитного материала и металла с сильным спин-орбитальным взаимодействием, как, например, MnPt. Не менее значимой задачей, на решение которой направлен данный проект, является возможность характеризации, т.е. измерения размера и ориентации, антиферромагнитных доменов с помощью низкочастотных электронных шумов. В самом деле, характерные флуктуации магнитного домена, по-видимому, можно детектировать подобным способом, что дает универсальный инструмент для исследования двумерных антиферромагнетиков.