Реєстраційний номер
0220U100154,
0118U001127
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Генервання, детектування та обробка електромагнітних стгналів мікрохвильового та терагерцового діапазонів у магнітних наноструктурах
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Прокопенко Олександр Володимирович,
Дата реєстрації
10-01-2020
Організація виконавець
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Опис етапу
Об’єкт дослідження – лінійні та нелінійні явища, що відбуваються при взаємодії електромагнітних сигналів різної потужності та різних діапазонів частот з структурованими і невпорядкованими магнітними середовищами (окремі спінтронні магнітні наноструктури та їх масиви, метаматеріали на основі магнітних, металевих і діелектричних плівок, невпорядковані ансамблі магнітних наночастинок).
Мета роботи – дослідження процесів генерування, детектування та перетворення електромагнітних сигналів мікрохвильового, терагерцового та оптичного діапазонів у магнітних наносистемах для розробки відповідних нових методів генерування, детектування та перетворення сигналів, розвинення фізичних основ новітніх технологій та розробки електродинамічних пристроїв загального та подвійного призначення.
Методи дослідження – теорія магнітостатичних і дипольно-обмінних спінових хвиль, аналітичні обчислення в пакетах Mathematica, Matlab і числові розрахунки в пакетах мікромагнітного моделювання OOMMF, mumax, nmag, MicroMagus, muMAG, радіоспектроскопічна методика, методика широкосмугового феромагнітного резонансу (ФМР), методики збудження різних типів магнітостатичних і дипольно-обмінних спінових хвиль у феритових плівках, методика нелінійного ФМР, методика параметричного збудження спінових хвиль паралельною накачкою, методики надрозрізнюючої оптики тощо. Дослідження генерації та детектування електромагнітних сигналів у терагерцовому діапазоні можуть виконуватись із
застосуванням фемтосекундних лазерних імпульсів і надпровідних джозефсонівських контактів.
Встановлено суттєвий вплив геометричних розмірів тунельного бар’єру на ефективність генерування сигналів в антиферомагнітному тунельному контакті (АТК) Pt/антиферомагнетик/MgO/Pt. Проаналізовано динаміку антиферомагнітного спінового осцилятора Холла (СОХ) під дією гармонічного сигналу і встановлено суттєвий вплив
вибору робочої точки СОХ на ефективність його синхронізації із зовнішнім сигналом.
Опис продукції
Встановлено суттєвий вплив геометричних розмірів тунельного бар’єру на ефективність генерування сигналів в антиферомагнітному тунельному контакті (АТК) Pt/антиферомагнетик/MgO/Pt. Проаналізовано динаміку антиферомагнітного спінового осцилятора Холла (СОХ) під дією гармонічного сигналу і встановлено суттєвий вплив
вибору робочої точки СОХ на ефективність його синхронізації із зовнішнім сигналом. Відкрите та пояснене явище трьохмагнонного злиття у плівковій системі залізо-ітрієвого гранат (ЗІГ) / платина (Pt), яке пов’язане зі злиттям двох параметрично збуджених магнонів в один магнон, що може бути використане для посилення ефекту спінової накачки. Розроблено теорію магнон–плазмон–поляритонів у шаруватій системі метал–ферит зі смуговою періодичною доменною структурою і показано, що такі системи можуть бути використані для створення резонаторів міліметрового діапазону нового типу. Показано неможливість дослідження оптичних властивостей тонких плівок вісмутзаміщеного ферит-гранату за допомогою сенсорів Шека-Хартмана та Талбота. Встановлено, що наноструктури пермалою (Py) та молібдену (Mo), нанесені на поверхню плівки ЗІГ, змінюють величину втрат на прохід системи, причому системи ЗІГ/Mo старіють приблизно в 4 рази швидше за системи ЗІГ/Py. Отримані результати дозволяють окреслити шляхи для розробки та оптимізації спінтронних елементів пристроїв загального та подвійного призначення.
Автори роботи
Артемчук Петро Юрійович
Бичок Андрій Володимирович
Бражніков Денис Геннадійович
Карячка Владислав Сергійович
Кравчук Петро Олександрович
Мойсеєнко Владислав Анатолійович
Нікітенко Артем Леонідович
Пилиповський Олександр Васильович
Прокопенко Олександр Володимирович
Слободянюк Денис Володимирович
Сулименко Ольга Русланівна
Чумак Григорій Леонідович
Штанько Олег Вікторович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
