Ученые Саратовского университета исследуют способ сверхускорения передачи информации
Ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета (СГУ) имени Н.Г. Чернышевского создали уникальные по своим свойствам меандровые пленки на основе ферромагнитных сплавов CoFeB. Исследование является частью стратегического проекта «ИКТ ― Электроника» программы развития университета в рамках федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».
Поиск новых носителей информационного сигнала, которые сделают возможными обработку и передачу информации на частотах, в десятки и сотни раз превышающих частоты работы современных микропроцессоров, ― одна из ключевых задач, над которыми работают физики, занимающиеся вопросами микромагнетизма. Ученые исследовали характеристики возбуждения и распространения спиновых волн в сверхтонких пленках, выполненных на профилированных полупроводниковых подложках.
Для получения спектров спиновых волн был использован единственный в России комплекс Мандельштам-Бриллюэновской спектроскопии с криогенным модулем, работающий в лаборатории «Магнитные метаматериалы» Научно-исследовательского института механики и физики СГУ. При этом интерпретация полевой зависимости частоты магнонов и пространственных профилей спин-волновых мод была получена с помощью разработанных в университете методик проведения микромагнитного моделирования свойств спиновых волн в наноструктурах.
«Исследование показало, что вертикальные сегменты приводят к появлению наведенной магнитной анизотропии и обеспечивают два режима колебаний спинов в структуре: синфазный и противофазный. При этом каждый режим реализуется как на вертикальных участках меандровой структуры, так и на горизонтальных. Обнаруженный эффект предполагается использовать для создания перестраиваемых метаповерхностей и магнитных запоминающих устройств на основе извилистых трехмерных магнитных пленок», ― отметил доцент кафедры физики открытых систем Александр Садовников.
На фото: доцент кафедры физики открытых систем Александр Садовников
Научная работа выполнена согласно стратегии развития университета в рамках реализации федеральной программы «Приоритет 2030» при поддержке Российского научного фонда по проекту «Обработка информационных сигналов на основе управляемого спин-волнового транспорта в многоуровневых реконфигурируемых магнонных сетях на принципах нелинейной магнонной стрейнтроники и спин-фотоники» под руководством Александра Садовникова. Результаты исследований легли в основу опубликованных статей в журналах Physical Review Applied, Applied Physics Letters, Journal of Magnetism and Magnetic Materials и раздела дорожной карты по спин-волновым вычислениям в журнале IEEE Transactions on Magnetics.
Над проектом работали руководитель Научно-исследовательского института механики и физики СГУ, член-корреспондент РАН Сергей Никитов, доцент кафедры физики открытых систем Александр Садовников, заведующий кафедрой нелинейной физики Евгений Бегинин. Проект разрабатывался в сотрудничестве с коллективами ученых из Международного микро- и наноэлектронного научно-исследовательского центра (Бельгия) и Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН.
