УРОКИ НАНОЕЛЕКТРОНІКИ: СПІНТРОНІКА В КОНЦЕПЦІЇ «ЗНИЗУ – ВГОРУ»

Ю. О. Кругляк, Н. Ю. Кругляк, М. В. Стріха

Анотація


В рамках концепції «знизу – вгору» наноелектроніки розглядаються основні явища, поняття та пристрої спінтроніки, включаючи спіновий вентиль, межовий опір при незбігові густини станів для носіїв струму по різні боки межі (незбігові мод провідності), спінові потенціали і різницю нелокальних спін-потенціалів, спіновий момент та його транспорт. Oбговорюються обертання намагніченості спіновим струмом, поляризатори та аналізатори спінового струму. Розглядаються рівняння дифузії для балістичного транспорту та струми в режимі нерівноважних потенціалів

Ключові слова


наноелектроніка; спінтроніка; спіновий вентиль; спіновий потенціал; спіновий момент; спіновий транспорт; намагніченість; балістичний транспорт

Посилання


Кругляк Ю.О., Кругляк Н.Ю., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки: виникнення струму, формулювання закону Ома і моди провідності в концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics and Microsystem Technologies. – 2012. – V. 3(9), N 4. – P. 5 – 30.

Кругляк Ю.О., Кругляк Н.Ю., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки: термоелектричні явища в концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics and Microsystem Technologies. – 2013. – V. 4(10), N 1. – P. 6-21.

Datta Supriyo. Lessons from Nanoelectronics: A New Perspective on

Transport. – Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Co. – 2012. – pp. 471.

Dyakonov M.I., Perel V.I. Currentinduced spin orientation of electrons

in semiconductors // Physics Letters. – 1971. – V. A35. – P. 459 – 460.

Julliere M. Tunneling between ferromagnetic films // Physics Letters. –

– V. A54, N 3. – P. 225 – 226.

Аронов А.Г., Пикус Г.Е. Спиновая инжекция в полупроводниках // Физика и техника полупроводников. – 1976. – № 10. – С. 1177 – 1180.

Johnson M., Silsbee R. H. Interfacial charge-spin coupling: Injection and

detection of spin magnetization in metals // Phys. Rev. Lett. – 1985. – V.

, N 17. – P. 1790 – 1793.

Baibich M. N., Broto J. M., Fert A., Nguyen Van Dau F., Petroff F., Etienne

P., Creuzet G., Friederich A., Chazelas J. Giant Magnetoresistance of (001)Fe/ (001)Cr Magnetic Superlattices // Phys. Rev. Lett. – 1988. – V.61, N 21. – P. 2472 – 2475.

Binasch G., Grünberg P., Saurenbach F., Zinn W. Enhanced magnetoresistance in layered magnetic structures with

antiferromagnetic interlayer exchange // Phys. Rev. B. – 1989. – V. 39. – P. 4828 – 4830.

Datta S., Das B. Electronic analog of the electrooptic modulator // Appl.

Phys. Lett. – 1990. – V. 56, N 7. – P. 665 – 667.

Fert A., Campbell I. A. Two-current conduction in Nickel // Phys. Rev. Lett. – 1968. – V. 21, N 16. – P. 1190 – 1192.

Dresselhaus G. Spin-Orbit Coupling Effects in Zinc Blende Structures //

Physical Review. – 1955. - V.100, n.2. - P. 580 – 586.

Рашба Э.И. Свойства полупроводников с петлей экстремума. 1. Циклотронный и комбинированный резонанс в магнитном поле, перпенди-кулярном плоскости петли // Физика твердого тела. – 1960. – Т.2, № 6. - С.1224 - 1938.

Wunderlich Jörg, Park Byong-Guk, Irvine Andrew C., Zârbo Liviu P.,

Rozkotová Eva, Nemec Petr, Novák Vít, Sinova Jairo, Jungwirth Tomás. Spin Hall effect transistor // Science. – 2010. – V. 330, N 6012. – P. 1801 – 1804.

Хомицкий Д.В. Физические основы методов управления спиновой плотностью в наноструктурах спинтроники. Нижний Новгород: НГУ

им. Н. И. Лобачевского, 2011. – 94 с.

Погорілий А.М, Рябченко С.М., Товстолиткін О.І. Спінтроніка. Основні

явища. Тенденції розвитку // УФЖ. Огляди. – 2010. – Т. 6, № 1. – С. 37 – 97.

Mott N.F. The Electrical Conductivity of Transition Metals // Proc. Roy. Soc. – 1936. – V. 153. – P. 699 – 717.

Mott N.F. Electrons in Transition Metals // Adv. Phys. – 1964. – V. 13. – P. 325.

Schmidt G. Concepts for Spin Injection into Semiconductors – a Review //

J.Phys. D: Appl. Phys. – 2005. – V. 38. – P. R107 – R122.

Мартинес-Дуарт Дж.М., Мартин-Палма Р.Дж., Ф.Агулло-Руеда. Нанотехнологии для опто- и микроэлектроники. Москва: Техносфера, 2009. – 368 с.

Пудалов В.М. Переходы металлдиэлектрик: новая физика старого

явления // Природа. – 1999. - №1. – С.11-22.

Valet T., Fert A. Theory of the perpendicular magnetoresistance in

magnetic multilayers // Phys. Rev. B. – 1993. – V. 48. – P. 7099.

Sears F.W., Salinger G.L. Thermodynamics, Kinetic Theory, and

Statistical Thermodynamics. – Boston: Addison-Wesley. – 1975. – pp. 331 – 336, 355 – 361.

Kubo R. Statistical-Mechanical Theory of Irreversible Processes.I. General

Theory and Simple Applications to Magnetic and Conduction Problems //

J. Phys. Soc. Japan. – 1957. – V. 12. – P. 570 – 586.

Martin P.C., Schwinger J. Theory of many-particle systems. I // Phys. Rev. – 1959. – V. 115, N 6. – P. 1342 – 1373.

Kadanoff L.P., Baym G. Quantum Statistical Mechanics. – New York:

W.A.Benjamin. – 1962.

Keldysh L.V. Diagram Technique for Non-Equilibrium Processes // ЖЭТФ. – 1964. – Т. – 47. – С. 1515 – 1527 (Sov. Phys. JETP. – 1965. – V. 20. – P. 1018).

Takahashi S., Maekawa S. Spin Injection and Detection in Magnetic

Nanostructures // Phys. Rev. B. – 2003. – V. 67. – P. 052409.

Третяк О.В., Львов В.А., Барабанов О.В. Фізичні основи спінової електроніки // Київ: Вид-во Київського ун-ту. – 2002. – 314 с.

Данилов Ю.А., Демидов Е.С., Ежевский А.А. Основы спинтроники //

Нижний Новгород: Нижегородский государственный университет им.

Н.И.Лобачевскогою. – 2009. – 173 с.

Аплеснин С.С. Основы спинтроники // Санкт-Петербург: Изд-во ЛАНЬ. – 2010. – 288 с.

Tsoi M., Jansen A.G.M., Bass J., Chiang W.-C., Seck M., Tsoi V., Wyder

P. Excitation of a Magnetic Multilayer by Electric Current // Phys. Rev. Lett. – 1998. – V. 80. – P. 4281.

Myers E.B., Ralph D.C., Katine J.A., Louie R.N., Buhrman R.A. CurrentInduced Switching of Domains in Magnetic Multilayer Devices // Science. – 1999. – V. 285. – P. 867 – 870.

Katine J.A., Albert F.J., Buhrman R.A., Myers E.B., Ralph D.C. Current-Driven Magnetization Reversal and Spin-Wave Excitations in Co/Cu/Co Pillars // Phys. Rev. Lett. – 2000. – V. 84. – P. 3149 – 3152.

Berger L. Emission of spin waves by a magnetic multilayer traversed by a

current // Phys.Rev. B. – 1996. – V. 54, N 13. – P. 9353 – 9358.

Slonczewski J.C. Current-driven excitation of magnetic multilayers // J. Magn. Magn. Mater. – 1996. – V. 159. – P. L1.

Bazaliy Y.B., Jones B.A., Zhang S.-C. Modification of the Landau-Lifshitz

equation in the presense of a spinpolarized current and colossal- and

giant-magnetoresistive materials // Phys.Rev. B. – 1998. – V. 57. – P. R3213 – R3216.

Sun J.Z. Spin-current interaction with a monpdomain magnetic body: A model study // Phys.Rev. B. – 2000. – V. 62. – P. 570.

Ralph D.C., Stiles M.D. Spin transfer torques // J. Magn. Magn. Mater. –

– V. 320. – P. 1190 – 1216.

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. К теории дисперсии магнитной проницаемости ферромагнитных тел // Ландау Л.Д. Собрание трудов в 2 т. Под ред. Е.М. Лифшица. М.: Наука. – 1969. – Т. 1. – С. 97.

Gilbert T. A phenomenological theory of damping in ferromagnetic materials // IEEE Transactions on Magnetics. – 2004. – V. 40, N 6. – P. 3443 – 3449.

Звездин А.К., Звездин К.А., Хвальковский А.В. Обобщенное уравнение Ландау — Лифшица и процессы переноса спинового момента в

магнитных наноструктурах // УФН. – 2008. – Т. 178. – С. 436 – 442.

Huber Alex, Schäfer Rudolf. Magnetic domains: the analysis of magnetic microstructures. Springer: 1998. – 557 р. (Див. викладки на С. 151).

Mewes Tim et al. Magnetization dynamics including spin-torque // www.

bama.ua.edu/~tmewes/.

Hasan M.Z., Kane C.L. Topological Insulators // Rev. Mod. Phys. – 2010.– V. 82, N 4. – P. 3045 – 3067.




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2013.2.109449

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2013 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)