КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 21-72-10178
НазваниеИсследование возможности управления сверхпроводящим током в конструкции спинового клапана на базе сегнетоэлектрической подложки
Руководитель Камашев Андрей Андреевич, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук» , Республика Татарстан (Татарстан)
Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-205 - Сегнетоэлектрики, диэлектрики, жидкие кристаллы
Ключевые слова сегнетоэлектрики, ферромагнетики, обратный пьезоэлектрический эффект, магнитоупругость, сверхпроводимость, наноструктуры, тонкие пленки, сверхпроводящий спиновый клапан, спинтроника
Код ГРНТИ29.19.35, 29.19.29, 29.19.39
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Сверхпроводящая спинтроника имеет очевидные перспективы практического применения и поэтому вызывает огромный интерес во всем мире. Она охватывает различные области физики твердого тела и материаловедения. Ключевым элементом сверхпроводящей спинтроники является сверхпроводящий спиновый клапан, который вскоре заменит современные полупроводниковые устройства. Последние максимальные величины эффектов сверхпроводящего спинового клапана были получены при использовании достаточно больших магнитных полей (2.5-10 кЭ). Такие сильные магнитные поля, накладывают ограничения для внедрения сверхпроводящего спинового клапана в логистику современной спинтроники. В настоящем проекте исследуется принципиальная возможность управления сверхпроводящим спиновым клапаном внешним электрическим полем. Эта задача решается путем использования в конструкции сверхпроводящего спинового клапана сегнетоэлектрика в качестве функциональной подложки. Один из ферромагнитных слоев структуры наносится на сегнетоэлектрическую подложку. В этом случае, переориентация намагниченностей ферромагнитных слоев будет происходить за счёт прикладывания электрического поля, а не магнитного. Таким образом, управление сверхпроводящим током будет происходить при помощи электрического поля. Это должно позволить увеличить быстродействие системы, а главное увеличит функциональность устройства. Такая новая конструкция сверхпроводящего спинового клапана приблизит нас к созданию логического сверхпроводящего ключа для перехода к новым технологиям построения сверхпроводящей спинтроники.
Таким образом, данный проект посвящен поиску новых способов построения сверхпроводящего спинового клапана, использующий оригинальную идею переключения между режимами работы клапана при воздействии внешнего электрического поля на сегнетоэлектрик за счет следующей последовательности взаимодействия различных составляющих структуры. Внешнее электрическое поле создает упругие напряжения и деформации в сегнетоэлектрике, возникающие за счет обратного пьезоэлектрического эффекта. Деформации в сегнетоэлектрике в области интерфейса между сегнетоэлектриком и ферромагнитным слоями создают напряжения на интерфейсе, что приводит к деформациям в ферромагнитном слое. При соответствующем построении структуры клапана деформация в ферромагнитном слое приводит к повороту вектора намагниченности за счет магнитоупругого эффекта. Изменение направления вектора намагниченности в одном из ферромагнитных слоев приводит к изменению эффективной температуры сверхпроводящего фазового перехода в сверхпроводящем слое за счет эффекта близости сверхпроводник/ферромагнетик. Таким образов воздействие электрического поля приводит к изменению сверхпроводящего состояния в определенной области температур.
Результаты исследований будут опубликованы в серии статей, в высокорейтинговых журналах.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ