Коллеги из Казанского федерального университета (КФУ) добились значительных успехов в управлении составом магнитных материалов с градиентной структурой. Работа, поддержанная Министерством науки и высшего образования РФ (№ 075-15-2025-010 от 28.02.2025 г.) опубликована в журнале Physical Review B.
Прорыв в магнонике
Магноника – перспективное направление электроники, где информация передается не электронами, а спиновыми волнами (магнонами). Эта технология может стать основой для создания энергоэффективных процессоров, превосходящих традиционные полупроводниковые аналоги.
Ключевые достижения
Ученые из КФУ, включая ведущих специалистов Романа Юсупова, Игоря Янилкина и Амира Гумарова, в сотрудничестве с академиком Ленаром Тагировым и Булатом Габбасовым, добились двух важных результатов:
-
Точное управление составом градиентных магнитных материалов, влияющих на спектр магнонов.
-
Моделирование магнитных свойств, позволяющее с высокой точностью предсказывать поведение спиновых волн при различных температурах.
Технология и эксперименты
Для создания материалов использовалась молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) – метод, обеспечивающий высокую чистоту и совершенную кристаллическую структуру. Ученые смогли программируемо изменять состав сплава палладия и железа (Pd-Fe), что позволило контролировать его магнитные свойства.
Исследователи изучили резонансный спектр стоячих спиновых волн в температурном диапазоне от 10 до 300 Кельвинов. Оказалось, что при нагревании отдельные слои материала переходят из ферромагнитного в парамагнитное состояние, что напрямую влияет на распространение спиновых волн. Этот процесс можно сравнить с изменением звучания гитарных струн с помощью каподастра – чем выше температура, тем сильнее меняются свойства материала.
Работа выполнена в рамках программы «Приоритет-2030» и мегагранта Минобрнауки России.
СМИ: на сайте КФУ