Наноэлектроника «снизу – вверх»: начала спинтроники и магнетроники
DOI:
https://doi.org/10.15587/2313-8416.2015.47792Ключові слова:
наноэлектроника, спинтроника, спиновый вентиль, спиновый потенциал, спиновый момент, спиновый токАнотація
В рамках концепции «снизу – вверх» наноэлектроники рассматриваются ключевые вопросы спинтроники – спиновый вентиль, граничное сопротивление при несовпадении мод проводимости, спиновые потенциалы и разность нелокальных спин-потенциалов, спиновый момент и его транспорт, уравнение Ландау-Лифшица-Гильберта применительно к выделенной оси магнита, обсуждаются обращение намагниченности спиновым током, поляризаторы и анализаторы спинового тока, а также обсуждаются уравнения диффузии для баллистического транспорта и токи в режиме неравновесных потенциалов
Посилання
Krugljak, Ju. O., Krugljak, N. Ju., Striha, M. V. (2012). Uroky nanoelektroniky: vynyknennja strumu, formuljuvannja zakonu Oma i mody providnosti v koncepcii' «znyzu–vgoru». Sensorna elektronika i mikrosystemni tehnologii', 9 (4), 5–29.
Kruglyak Yu. A. (2015). Nanoelectronics «bottom – up»: current generation, generalized ohm’s law, elastic resistors, conductivity modes, thermoelectricity. ScienceRise, 7/2 (12), 76–100. doi: 10.15587/2313-8416.2015.45700
Supriyo, D. (2012). Lessons from Nanoelectronics: A New Perspective on Transport. Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Co, 471. Available at: https://nanohub.org/courses/FoN1
Dyakonov, M. I., Perel, V. I. (1971). Current-induced spin orientation of electrons in semiconductors. Physics Letters A, 35 (6), 459–460. doi: 10.1016/0375-9601(71)90196-4
Julliere, M. (1975). Tunneling between ferromagnetic films. Physics Letters A, 54 (3), 225–226. doi: 10.1016/0375-9601(75)90174-7
Aronov, A. G., Pikus, G. E. (1976). Spinovaja inzhekcija v poluprovodnikah. Fizika i tehnika poluprov, 10, 1177–1180.
Baibich, M. N., Broto, J. M., Fert, A., Van Dau, F. N., Petroff, F., Etienne, P., Chazelas, J. (1988). Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices. Physical Review Letters, 61 (21), 2472–2475. doi: 10.1103/physrevlett.61.2472
Binasch, G., Grünberg, P., Saurenbach, F., Zinn, W. (1989). Enhanced magnetoresistance in layered magnetic structures with antiferromagnetic interlayer exchange. Physical Review B, 39 (7), 4828–4830. doi: 10.1103/physrevb.39.4828
Mott, N. F. (1936). The Electrical Conductivity of Transition Metals. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 153 (880), 699–717. doi: 10.1098/rspa.1936.0031
Mott, N. F. (1964). Electrons in transition metals. Advances in Physics, 13 (51), 325–422. doi: 10.1080/00018736400101041
Pogorilyj, A. M., Rjabchenko, S. M., Tovstolytkin, O. I. (2010). Spintronika. Osnovni javyshha. Tendencii' rozvytku. Ukr. fiz. zhurn. Ogljady, 6 (1), 37–97.
Schmidt, G. (2005). Concepts for spin injection into semiconductors–a review. Journal of Physics D: Applied Physics, 38 (7), R107–R122. doi: 10.1088/0022-3727/38/7/r01
Valet, T., Fert, A. (1993). Theory of the perpendicular magnetoresistance in magnetic multilayers. Physical Review B, 48 (10), 7099–7113. doi: 10.1103/physrevb.48.7099
Sears, F. W., Salinger, G. L. (1975). Thermodynamics, Kinetic Theory, and Statistical Thermodynamics. Boston: Addison-Wesley, 331–336, 355–361.
Kubo, R. (1957). Statistical-Mechanical Theory of Irreversible Processes. I. General Theory and Simple Applications to Magnetic and Conduction Problems. Journal of the Physical Society of Japan, 12 (6), 570–586. doi: 10.1143/jpsj.12.570
Martin, P. C., Schwinger, J. (1959). Theory of Many-Particle Systems. I. Physical Review, 115 (6), 1342–1373. doi: 10.1103/physrev.115.1342
Kadanoff, L. P., Baym, G. (1962). Quantum Statistical Mechanics. New York: W. A. Benjamin, 2003.
Keldysh, L. V. (1964). Diagram Technique for Non-Equilibrium Processes. ZhJeTF, 47, 1515–1527.
Takahashi, S., Maekawa, S. (2003). Spin injection and detection in magnetic nanostructures. Physical Review B, 67 (5), 052409. doi: 10.1103/physrevb.67.052409
Tretjak, O. V., L'vov, V. A., Barabanov, O. V. (2002). Fizychni osnovy spinovoi' elektroniky. Kyi'v: Vyd-vo Kyi'vs'kogo universytetu, 314.
Danilov, Ju. A., Demidov, E. S., Ezhevskij, A. A. (2009). Osnovy spintroniki. Nizhnij Novgorod: Nizhegorodskij gosudarstvennyj universitet im. N. I. Lobachevskogoju, 173.
Aplesnin, S. S. (2010). Osnovy spintroniki. Sankt-Peterburg: Izd-vo LAN'', 288.
Tsoi, M., Jansen, A. G. M., Bass, J., Chiang, W.-C., Seck, M., Tsoi, V., Wyder, P. (1998). Excitation of a Magnetic Multilayer by an Electric Current. Physical Review Letters, 80 (19), 4281–4284. doi: 10.1103/physrevlett.80.4281
Myers, E. B., Ralph, D. C., Katine, J. A., Louie, R. N., Buhrman, R. A. (1999). Current-Induced Switching of Domains in Magnetic Multilayer Devices. Science, 285 (5429), 867–870. doi: 10.1126/science.285.5429.867
Katine, J. A., Albert, F. J., Buhrman, R. A., Myers, E. B., Ralph, D. C. (2000). Current-Driven Magnetization Reversal and Spin-Wave Excitations in Co/Cu/Co Pillars. Physical Review Letters, 84 (14), 3149–3152. doi: 10.1103/physrevlett.84.3149
Berger, L. (1996). Emission of spin waves by a magnetic multilayer traversed by a current. Physical Review B, 54 (13), 9353–9358. doi: 10.1103/physrevb.54.9353
Slonczewski, J. C. (1996). Current-driven excitation of magnetic multilayers. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 159 (1–2), L1–L7. doi: 10.1016/0304-8853(96)00062-5
Bazaliy, Y. B., Jones, B. A., Zhang, S.-C. (1998). Modification of the Landau-Lifshitz equation in the presence of a spin-polarized current in colossal- and giant-magnetoresistive materials. Physical Review B, 57 (6), R3213–R3216. doi: 10.1103/physrevb.57.r3213
Sun, J. Z. (2000). Spin-current interaction with a monodomain magnetic body: A model study. Physical Review B, 62 (1), 570–578. doi: 10.1103/physrevb.62.570
Ralph, D. C., Stiles, M. D. (2008). Spin transfer torques. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 320 (7), 1190–1216. doi: 10.1016/j.jmmm.2007.12.019
Landau, L. D., Lifshic, E. M. (1935). K teorii dispersii magnitnoj pronicaemosti ferromagnitnyh tel. Phys. Z. Sowjetunion, 8, 153–169.
Landau, L. D., Lifshica, E. M. (1969). K teorii dispersii magnitnoj pronicaemosti ferromagnitnyh tel. Moscow: Nauka, 1, 97.
Gilbert, T. L. (2004). Classics in Magnetics A Phenomenological Theory of Damping in Ferromagnetic Materials. IEEE Transactions on Magnetics, 40 (6), 3443–3449. doi: 10.1109/tmag.2004.836740
Zvezdin, A. K., Zvezdin, K. A., Hval'kovskij, A. V. (2008). Obobshhennoe uravnenie Landau – Lifshica i processy perenosa spinovogo momenta v magnitnyh nanostrukturah. UFN, 178, 436–442.
Mewes, T. et al. Magnetization dynamics including spin-torque. – Available at: http://www.bama.ua.edu/~tmewes/
Nanohub (2012). Available at: https://nanohub.org/groups/u
PurdueX (2015). Available at: https://www.edx.org/school/purduex
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2015 Юрій Олексійович Кругляк
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
