Разработка магнитной среды записи информации для скирмионной памяти нового поколения
Название проекта:
Разработка магнитной среды записи информации для скирмионной памяти нового поколения
Номер проекта:
18-32-20057
Код конкурса:
мол_а_вед
Руководитель проекта:
Давыденко Александр Вячеславович
Сроки выполнения:
10.10.2018 – 01.10.2020
Основные полученные результаты:
Исследованы структурные и магнитные свойства эпитаксиальных суперрешеток [Co/Pd(111)]N. Показано, что контролируя такие параметры суперрешеток, как число бислоев N, толщину слоев Со и Pd, можно управлять процессами перемагничивания, доменной структурой суперрешеток, энергией перпендикулярной магнитной анизотропии и энергией эффективного взаимодействия Дзялошинского-Мория. Продемонстрирована возможность создания одиночных, стабильных при комнатной температуре и нулевых магнитных полях скирмионов в [Co/Pd(111)]N суперрешетках. Диаметром скирмионов можно управлять, контролируя число бислоев N и толщины слоев Со и Pd. Показана возможность формирования в [Co/Pd(111)]N суперрешетках лабиринтных доменных структур с шириной доменов 64 нм. Установлено значительное влияние диполь-дипольного межслоевого взаимодействия на доменную структуру [Co/Pd(111)]N суперрешеток. Апробирован метод расчета энергии взаимодействия Дзялошинского-Мория с помощью сравнения периодичности экспериментально полученных и смоделированных лабиринтных доменных структур.
Научная и практическая значимость:
Метод определения энергии взаимодействия Дзялошинского-Мория по периодичности лабиринтных доменных структур представляет значительный интерес в физике магнитных явлений, так как использование данного метода предполагает наличие небольшого числа экспериментальных установок, доступных даже в небольших лабораториях. Однако в результате выполнения данного проекта, было показано, данный метод имеет ограниченную точность, если остальные магнитные параметры исследуемых образцов, такие как энергия обменного взаимодействия, намагниченность насыщения или энергия перпендикулярной магнитной анизотропии, определены с невысокой точностью.
Возможность получения стабильных скирмионов в системе [Co/Pd(111)]N имеет, несомненно, высокую практическую значимость, так как на основе магнитных скирмионов можно создать сдвиговую магнитную память или устройства магнитной логики.
Список основных публикаций:
1. Davydenko A.V., Kozlov A.G., Kolesnikov A.G., Stebliy M.E., Suslin G.S., Vekovshinin Yu.E., Sadovnikov A.V., Nikitov S.A. Dzyaloshinskii-Moriya interaction in symmetric epitaxial [Co/Pd(111)]N superlattices with different numbers of Co/Pd bilayers // Phys. Rev. B. 2019. V. 99. P. 014433. DOI: 10.1103/PhysRevB.99.014433
2. Kozlov A.G., Kolesnikov A.G., Stebliy M.E., Suslin G.S., Berdnikov V.P., and Davydenko A.V. Magnetic structure of [Co(0.8-1.6 nm)/Pd(2 nm)] superlattices with interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction // Book of abstracts: VII Euro-Asian Symposium “Trends in MAGnetism”: Nanomagnetism. Ekaterinburg, 2019. P. 356.
3. Davydenko A.V., Kozlov A.G., Stebliy M.E., Kolesnikov A.G., Suslin G.S., Berdnikov V.P. Control of magnetic structure in Co/Pd superlattices with Dzyaloshinskii-Moriya interaction // Book of abstracts: Joint European Magnetic Symposia (JEMS). Uppsala, 2019. P. 609.
4. Kozlov A.G., Davydenko A.V., Kolesnikov A.G., Stebliy M.E., Suslin G.S., Berdnikov V.P., Sadovnikov A.V., Nikitov S.A. Dzyaloshinskii-Moriya interaction in symmetric multilayers with different numbers of Co/Pd bilayers // Book of abstracts: Joint European Magnetic Symposia (JEMS). Uppsala, 2019. P. 620.