Механика
<<  Альтернативные (несудебные) механизмы защиты прав пациентов Готовая со сценарием прощай начальная школа  >>
Характерный масштаб проявления квантовых свойств
Характерный масштаб проявления квантовых свойств
Характерный масштаб проявления квантовых свойств
Характерный масштаб проявления квантовых свойств
Характерный масштаб проявления квантовых свойств
Характерный масштаб проявления квантовых свойств
Характерный масштаб величин
Характерный масштаб величин
Конец ХХ -- начало XXI веков без преувеличения можно назвать эпохой
Конец ХХ -- начало XXI веков без преувеличения можно назвать эпохой
Пьезоэлектрический эффект был открыт в 1880 г. и с тех пор нашел
Пьезоэлектрический эффект был открыт в 1880 г. и с тех пор нашел
Немецкий ученый Петер Грюнберг и француз Альбер Фер в 2007 г. были
Немецкий ученый Петер Грюнберг и француз Альбер Фер в 2007 г. были
Немецкий ученый Петер Грюнберг и француз Альбер Фер в 2007 г. были
Немецкий ученый Петер Грюнберг и француз Альбер Фер в 2007 г. были
Общая схема эксперимента Штерна-Герлаха (1921-1922)
Общая схема эксперимента Штерна-Герлаха (1921-1922)
Общая схема эксперимента Штерна-Герлаха (1921-1922)
Общая схема эксперимента Штерна-Герлаха (1921-1922)
Общая схема эксперимента Штерна-Герлаха (1921-1922)
Общая схема эксперимента Штерна-Герлаха (1921-1922)
Описание спиновых состояний
Описание спиновых состояний
Формула Гаудсмита-Уленбека
Формула Гаудсмита-Уленбека
Формула Гаудсмита-Уленбека
Формула Гаудсмита-Уленбека
Формула Гаудсмита-Уленбека
Формула Гаудсмита-Уленбека
Гипотеза Гаудсмита-Уленбека
Гипотеза Гаудсмита-Уленбека
Гипотеза Гаудсмита-Уленбека
Гипотеза Гаудсмита-Уленбека
Гипотеза Гаудсмита-Уленбека
Гипотеза Гаудсмита-Уленбека
Гипотеза Гаудсмита-Уленбека
Гипотеза Гаудсмита-Уленбека
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Обменное взаимодействие
Оценка обменного интеграла
Оценка обменного интеграла
Оценка обменного интеграла
Оценка обменного интеграла
Оценка обменного интеграла
Оценка обменного интеграла
Рисунок 1 – Схема электростатического взаимодействия электронов (1, 2)
Рисунок 1 – Схема электростатического взаимодействия электронов (1, 2)
Рисунок 2 - Зависимость обменного интеграла J от степени перекрытия
Рисунок 2 - Зависимость обменного интеграла J от степени перекрытия
Рисунок 3 – Схемы доменных структур ферромагнетиков
Рисунок 3 – Схемы доменных структур ферромагнетиков
Идейные основы спинтроники
Идейные основы спинтроники
Идейные основы спинтроники
Идейные основы спинтроники
В трехслойной структуре намагниченности крайних пленок могут быть
В трехслойной структуре намагниченности крайних пленок могут быть
А. Ферт
А. Ферт
А. Ферт
А. Ферт
Например, спиновые вентили имеют структуру: пермаллой (NiFe)/медь
Например, спиновые вентили имеют структуру: пермаллой (NiFe)/медь
Спиновые вентили (клапаны)
Спиновые вентили (клапаны)
Спиновые вентили (клапаны)
Спиновые вентили (клапаны)
Спиновые вентили (усложненные системы)
Спиновые вентили (усложненные системы)
Спиновые вентили с межслоевой обменной связью
Спиновые вентили с межслоевой обменной связью
Спиновые вентили с межслоевой обменной связью
Спиновые вентили с межслоевой обменной связью
Спиновые вентили с межслоевой обменной связью
Спиновые вентили с межслоевой обменной связью
Спиновые вентили с межслоевой обменной связью
Спиновые вентили с межслоевой обменной связью
На основе таких элементов созданы считывающие магниторезистивные
На основе таких элементов созданы считывающие магниторезистивные
Актуализация научных знаний по курсу «Квантовая механика»
Актуализация научных знаний по курсу «Квантовая механика»
 
 
Магнитный туннельный переход
Магнитный туннельный переход
Спин-туннельные структуры
Спин-туннельные структуры
Структуры с магнитным туннельным переходом применяются в качестве
Структуры с магнитным туннельным переходом применяются в качестве
MRAM и архитектура cross-point
MRAM и архитектура cross-point
MRAM и архитектура cross-point
MRAM и архитектура cross-point
MRAM и архитектура cross-point
MRAM и архитектура cross-point
Эффекты спиновой поляризации
Эффекты спиновой поляризации
Эффекты спиновой поляризации
Эффекты спиновой поляризации
Эффекты спиновой поляризации
Эффекты спиновой поляризации
Эффекты спиновой поляризации
Эффекты спиновой поляризации
Явление спиновой аккумуляции возникает на межфазной границе
Явление спиновой аккумуляции возникает на межфазной границе
Эффект гигантского магнитосопротивления - на межфазных границах
Эффект гигантского магнитосопротивления - на межфазных границах
Доменные стенки в однородном (по структуре) ферромагнитном материале
Доменные стенки в однородном (по структуре) ферромагнитном материале
Доменные стенки в однородном ферромагнитном материале
Доменные стенки в однородном ферромагнитном материале
Доменные стенки в однородном ферромагнитном материале
Доменные стенки в однородном ферромагнитном материале
Псевдоспиновые вентили
Псевдоспиновые вентили
На основе таких элементов созданы считывающие головки в жестких дисках
На основе таких элементов созданы считывающие головки в жестких дисках
На основу диска (Подложка) наносят адгезионный слой, поверх него – два
На основу диска (Подложка) наносят адгезионный слой, поверх него – два
Спиновый транзистор Датта-Даса
Спиновый транзистор Датта-Даса
Fe/cu(001) - ферромагнитное покрытие
Fe/cu(001) - ферромагнитное покрытие
Fe/cu(001) - ферромагнитное покрытие
Fe/cu(001) - ферромагнитное покрытие
Значительные достижения в развитии технологии получения различных
Значительные достижения в развитии технологии получения различных
Нанесение многослойных пленок методами вакуумного ионно-плазменного
Нанесение многослойных пленок методами вакуумного ионно-плазменного
Технология нанесения монослойных и ультратонких многослойных покрытий
Технология нанесения монослойных и ультратонких многослойных покрытий
Рисунок
Рисунок
Расчетные методы
Расчетные методы
Расчетные методы
Расчетные методы
Расчетные методы
Расчетные методы
Вальтер Кон
Вальтер Кон
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Катастрофа Ван-Флека
Электронная плотность
Электронная плотность
Теоремы Хоэнберга-Кона
Теоремы Хоэнберга-Кона
Уравнения Кона-Шэма
Уравнения Кона-Шэма
Уравнения Кона-Шэма
Уравнения Кона-Шэма
Картинки из презентации «Основные параметры магнитных материалов» к уроку физики на тему «Механика»

Автор: Sergey. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока физики, скачайте бесплатно презентацию «Основные параметры магнитных материалов.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 7372 КБ.

Основные параметры магнитных материалов

содержание презентации «Основные параметры магнитных материалов.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Актуализация научных знаний по курсу 55совпадающим с магнитным моментом слоя
«Квантовая механика». Мамонова Марина (АФ-конфигурация) электрон не может
Владимировна Кафедра теоретической физики. попасть в этот слой, и
2Содержание. Основные принципы электросопротивление становится больше. В
квантовой механики Эпоха гигантских ферромагнитной конфигурации электрон с
эффектов. Гигантское магнитосопротивление. ориентацией параллельной магнитному
Спинзависимые явления-спинтроника. Спин моменту слоев свободно переходит в смежный
электрона Квантовая природа магнетизма. слой, и сопротивление значительно
Обменное взаимодействие. Многослойные уменьшается - эффект гигантского
магнитные структуры, спиновое магнитосопротивления (ГМС).
туннелирование. Ультратонкие магнитные 56В этом случае под величиной
пленки. Теория функционала плотности. магнитосопротивления принимают выражение
3Характерный масштаб проявления ??/?0 = [(RАФ – RФ)/RФ] 100%, где RАФ –
квантовых свойств. Длина Боровский радиус сопротивление антиферромагнитной (АФ)
0.5291 772 108?10?10 м Как наблюдать??? - конфигурации; RФ – сопротивление
рентгеновкое излучение. ферромагнитной (Ф) конфигурации.
4Характерный масштаб величин. = 4,359 57А. Ферт. УФН 178, 1336 (2007).
744 17(75)?10?18 Дж = 27,211 3845(23) эВ 58В создании тока участвуют прежде всего
рентгеновкое излучение E~103эВ >> s-электроны проводимости, d-электроны в
27эВ Длина волны Де Бройля для свободного заметно меньшей степени. Для плотности
электрона при Tкомн=300K. полного тока с учетом рассеяния на
5Основные принципы квантовой механики. межфазной границе раздела в случае
Состояние каждой частицы описывается параллельной ориентации намагниченностей
однозначно комплексной волновой функцией. ферромагнитных (Ф) электродов было
Квантуемость основных физических величин. получено следующее выражение: В случае
Волновая функция как суперпозиция антипараллельной (АФ) ориентации плотность
состояний с определенным импульсом. тока дается выражением: Разность
Плотность вероятности обнаружить частицу в плотностей токов для этих конфигураций: В
точке с координатами (x,y,z) в момент данном выражении первое слагаемое всегда
времени t. положительно, а второе отрицательно, т.к.
6Конец ХХ -- начало XXI веков без 59Многослойные магнитные структуры,
преувеличения можно назвать эпохой спиновое туннелирование, устройства
"гигантских эффектов". Начиная с спинтроники.
1965 г. было открыто полтора десятка 60Эффект гигантского
физических явлений, измеряемая величина в магнитосопротивления (ГМС). ГМС
которых меняется от нескольких десятков до наблюдается в: многослойных структурах,
нескольких тысяч процентов. Это так содержащих нанослои из ферромагнитных
поражало исследователей, что они по праву материалов и их сплавов Fe, Ni, Co,
присваивали найденным эффектам название чередующихся с нанослоями из благородных
гигантских. металлов Cu, Ag, Au; многослойных
7Пьезоэлектрический эффект был открыт в спин-вентильных (два тонких магнитных
1880 г. и с тех пор нашел применение как в слоя, разделенных тонким (25-30 A) слоем
промышленности, так и быту (например, в Cu) и спин-туннельных структурах (два
пьезозажигалках). Пьезоэлементы созданы из тонких ферромагнитных металлических слоя,
материалов, при деформации которых разделенных тонким диэлектрическим слоем);
появляется электрический потенциал. На магнитных сендвичах – спин-вентильные
рисунке показано возникновение потенциала структуры без пиннингового слоя;
при деформации кристалла кварца. Если гранулированных пленках, изготовленных из
поместить их в электрическое поле, то несмешивающихся магнитных и немагнитных
пьезоэлементы деформируются – это обратный полупроводников; Кроме величины
пьезоэлектрический эффект. Материалы магнитосопротивления материалы
пьезоэлементов, можно разбить на две характеризуются еще двумя параметрами,
группы: пьезоэлектрические монокристаллы и важными для практического использования:
пьезокерамика. Максимальная величина полем насыщения (магнитное поле, при
обычного пьезоэлектрического эффекта котором магнитосопротивление достигает
получена для керамики и составляет около максимального значения) и
0,17 %. чувствительностью (изменение сопротивления
8Гигантский пьезоэлектрический эффект, в полях, меньших поля насыщения).
равный 1,7 %, достигнут в пьезокерамике 61Типичные значения основных параметров
PMN-PT (свинец, магний, ниобат / свинцовый материалов с большими значениями
титанат) – 1997 г. Такие пьезоэлементы магнитосопротивления. Магнитные среды и
нашли применение в качестве датчиков структуры. Магнитосо-противление, %. Поле
различных физических величин (ускорения, насыщения, Э. Чувствитель-ность, % / Э.
давления, изменения размеров), Многослойные структуры. 10-80. 100-2000.
пьезоприводов механизмов, в разработке 0.1. Гранулированные пленки. 8-40.
нано- и микро- электромеханических 800-8000. 0.01. Спиновые вентили. 5-10.
устройств, способных передвигать, 5-50. 1.0. Спин-туннельные структуры.
собирать, хранить и передавать информацию, 10-25. 5-25. 2.0. Сендвичи. 5-8. 10-40.
осуществлять определенные воздействия по 0.5. Материалы с эффектом КМС (манганиты -
заложенной программе или команде. LaSrMnO3, LaCaMnO3 и др.). 1000. 0.1.
Разработку микроприводов, а также Монокристаллические пленки Bi толщиной 20
пьезоэлектрических генераторов невозможно мкм. 250 при 300К 380000 при 5К. 0.2 при
представить без материалов с гигантским 300К. 100 при T<300 K.
пьезоэффектом. 62Рассмотрим более подробно материалы, в
9Еще один гигантский эффект, результат которых наблюдаются гигантские
внедрения которого почувствовал каждый магниторезистивные эффекты. Спин-вентили
пользователь компьютера, - эффект Очередным шагом на пути совершенствования
гигантского магнитосопротивления. В конце структур с ГМС стали спиновые вентили
90-х годов средняя емкость жесткого диска (СВ). Они также состоят из двух магнитных
составляла примерно 20 Гбайт, что слоев, разделенных немагнитной прослойкой,
соответствовало плотности записи но магнитный момент одного из слоев
информации около 4,1 Гбайт/кв. дюйм. закреплен антиферромагнитным слоем (АФМ) с
Однако сегодня емкость жестких дисков фиксированным направлением магнитного
возросла до 1000 Гбайт, а плотность записи момента. В то же время намагниченность
достигла 300 Гбайт/кв. дюйм. С чем связан второго слоя может свободно изменяться под
такой стремительный рост? Технологический действием внешнего магнитного поля.
прорыв обеспечил эффект гигантского 63Например, спиновые вентили имеют
магнитосопротивления (ГМС) открытый в 1988 структуру: пермаллой (NiFe)/медь (Cu)/
г. В 1997 г. компанией IBM были созданы кобальт (Co) (см. рисунок). Когда мы
считывающие головки для жестких дисков, помещаем этот "сэндвич" даже в
основанные на явлении ГМС. Они обладали слабое магнитное поле, верхний
высокой чувствительностью к магнитному "свободный" слой легко изменяет
полю при малом геометрическом размере, что конфигурацию магнитных моментов вслед за
позволило значительно увеличить емкость полем, выстраивая ее антипараллельно
носителей. нижнему слою. А если есть такой переход,
10Немецкий ученый Петер Грюнберг и то будет и гигантское
француз Альбер Фер в 2007 г. были магнитосопротивление.
удостоены высшей научной награды в области 64Спиновые вентили (клапаны). Структура
физики - Нобелевской премии, за открытие спинового вентиля. Состоит из двух слоев
эффекта гигантского магнитосопротивления. ферромагнетика (сплавы Ni, Co, Fe),
Петер Грюнберг родился в 1939 году, разделенных слоем немагнитного металла
работает в исследовательском центре (обычно Cu). В одном из слоев
немецкого города Юлих. Француз Альбер Фер ферромагнетика магнитное поле
родился в 1938 году, он сотрудник "закреплено" плотно прилегающим
Университета Париж-11. А. Ферт. УФН 178, слоем антиферромагнетика. Образующаяся
1336 (2007). граница раздела между пленками
11Решение Нобелевского комитета вызвало препятствует изменению намагниченности в
немало вопросов: с точки зрения ферромагнетике. Другой слой ферромагнетика
фундаментальной науки это открытие не является "свободным" – его
являлось высоко значимым. По мнению ряда намагниченность может быть изменена
ученых, оно стоит в ряду многих внешним полем относительно малой
аналогичных научных достижений. Однако с напряженности. Сопротивление спинового
точки зрения практического использования вентиля при антипараллельных магнитных
это открытие оказалось очень полях в ферромагнетиках на 5 – 10 % выше,
перспективным, особенно в компьютерной чем при параллельных.
технике. В конце 80-х годов (1988 г.) 65Спиновые вентили (клапаны). Структура
Грюнберг и Фер обнаружили следующий спинового вентиля. Используется влияние
эффект: ультратонкий "пирог" из обменного взаимодействия со стороны
разных металлов с чередующимися слоями из дополнительного закрепляющего ориентацию
магнитного железа и немагнитного хрома с намагниченности антиферромагнитного слоя,
толщиной в несколько нанометров в чтобы сдвинуть петлю гистерезиса в
приложенном магнитном поле демонстрировал закрепленном ферромагнитном слое.
многократное падение сопротивление 66Спиновые вентили (клапаны).
кристалла. Снятие поля приводило к резкому Используется влияние обменного
увеличению сопротивления. Объяснение - под взаимодействия со стороны дополнительного
действием поля магнитные моменты атомов в закрепляющего ориентацию намагниченности
слоях железа выстраиваются параллельно, а антиферромагнитного слоя, чтобы сдвинуть
когда его нет - антипараллельно. Это и петлю гистерезиса в закрепленном
вызывает столь резкое изменение ферромагнитном слое.
сопротивления. В общем, можно сказать, что 67Спиновые вентили (усложненные
в данном случае Нобелевскому комитету системы). Используется влияние обменного
удалось соблюсти дух и букву завещания взаимодействия для образования 3-хслойной
изобретателя динамита. Ведь нередко премии антиферромагнитной системы с закрепленной
по физике присуждаются вразрез с волей по ориентации намагниченностью в ближайшем
Альфреда Нобеля, завещавшего награждать к слою меди Cu магнитном слое кобальта Co.
ученых, "принесших наибольшую пользу 68Спиновые вентили с межслоевой обменной
человечеству": из многих открытий связью. Антиферромагнитная межслоевая
физиков довольно сложно извлечь связь была открыта еще Грюнбергом для
практическую пользу, во всяком случае структуры из Fe/Cr мультислоев (Grunberg
сразу. Работа Альбера Фера и Петера et.al., Phys.Rev.Lett.,1986) Межслоевая
Грюнберга вполне соответствует этому обменная связь с осциллирующим характером
завету. и периодом ~1нм была выявлена в
12Магнитосопротивление Явление мультислоях Fe/Cr, Co/Cr, Co/Ru.
магнитосопротивления было открыто в 1857 69Спиновые вентили с межслоевой обменной
г. Тогда было обнаружено, что связью. Межслоевая обменная связь с
электросопротивление материалов изменяется осциллирующим характером и периодом 8 A
под действием магнитного поля. Этот год была выявлена в мультислоях Co/Cu c ГМС на
формально можно считать годом рождения пиках.
направления магнитной электроники. 70На основе таких элементов созданы
Магнитосопротивление (МС), или считывающие магниторезистивные головки в
магниторезистивный эффект, заключается в жестких дисках с плотностью записи более
изменении электрического сопротивления 100 Гбайт/кв. дюйм.
твердых тел под действием внешнего 71Наиболее важные с практической точки
магнитного поля. В обычных материалах зрения результаты были достигнуты при
(металлы, металлические сплавы, исследовании спинового транспорта в
полупроводники, т.е. гомогенные металлических мультислойных структурах.
проводники) причина магниторезистивного Аналогичный спин-зависимый эффект, что и
эффекта заключается в искривлении гигантское магнитосопротивление,
траекторий носителей тока в магнитном наблюдается в структурах с магнитным
поле. По этой причине для гомогенных туннельным переходом (Magnetic Tunnel
проводников значимой является взаимно Junction, MTJ) типа ферромагнетик -
перпендикулярная ориентация электрического диэлектрик - ферромагнетик. Такие
тока и магнитного поля. структуры могут приводить к большому
13На практике пользуются понятием туннельному магнитосопротивлению, ТМС
"относительное (Tunnel Magnetoresistance, TMR).
магнитосопротивление", которое имеет Наноразмерные магнитные структуры с
вид ??/?0 = [R(Н) – R(0)]/R(0) 100%, где эффектами ГМС и ТМС нашли широчайшее
R(Н) – сопротивление в фиксированном поле применение в сенсорах магнитного поля,
H; R(0) – сопротивление в нулевом считывающих головках жестких дисков и
магнитном поле. энергонезависимой магниторезистивной
14В немагнитных проводниках, таких как памяти (Magnetic Random Access Memory,
медь, золото, этот эффект очень мал, MRAM).
относительное изменение 72К следующему поколению спинтроники
электро-сопротивления при комнатной относят структуры, принцип действия
температуре составляет 0,01 – 0,1 % в которых основан на явлении магнитного
полях 10 кЭ. Как правило, такое туннельного перехода. Магнитный туннельный
магнито-сопротивление положительное, т.е. переход происходит в структуре, состоящей
увеличение магнитного поля приводит к из двух слоев ферромагнетика, разделенных
возрастанию электросопротивления. В изолятором (обычно это оксид алюминия
ферромагнитных материалах величина Al2O3). Причем толщина изолятора так мала
магнито-сопротивления достигает 4%. В (менее 2 нм), что электрон может
ферромагнетике в отсутствие внешнего просачиваться через него - этот процесс
магнитного поля образуются магнитные называется туннелированием. Магнитный
домены, внутри которых магнитные моменты туннельный переход.
параллельны. При включении магнитного поля 73
и с ростом величины поля эти магнитные 74Классический потенциальный барьер
домены исчезают, и весь образец Преодоление шариком горки Потенциальная
превращается в единый домен, то есть энергии частицы на «вершине горки» U = mgh
намагничивается. Электросопротивление Если Eкин > U – частица перекатится
ферромагнетика до и после намагничивания (преодолеет барьер). Если Eкин < U –
оказывается различным. частица вкатится только на часть «склона
15Удельное сопротивление магнитных горки» и покатится назад( отразится от
материалов зависит от угла между магнитным барьера). Квантовый потенциальный барьер
полем и током. Это явление назвали Электроныимеют энергию, недостаточную для
анизотропным магнитосопротивлением. его преодоления барьера. Несмотря на это,
Несмотря на небольшую величину этого в случае если размер барьера составляет
эффекта он широко используется в приборах несколько атомных слоев, часть потока
для измерения магнитных, электрических, электронов способна проникнуть за барьер.
механических и других физических величин, Данный эффект получил название
системах автоматизации и сигнализации, в туннелирования – прохождение электрона как
средствах хранения информации. Сегодня бы сквозь туннель в барьере.
наибольший интерес вызывают материалы с 75.
эффектом гигантского магнитосопротивления. 76Магнитный туннельный переход. В
16В течение последнего десятилетия было ферромагнитном материале энергия
установлено, что в сложных композиционных электронов со "спин-вверх" и
материалах и соединениях, "спин-вниз" различная, поэтому и
характеризующихся многофазной структурой вероятность их туннелирования будет
или значительной неоднородностью отличаться. Если магнитные моменты смежных
физических свойств на микроскопическом слоев направлены параллельно, проводимость
уровне (гранулированные композиты, магнитного туннельного перехода велика, а
многослойные структуры, синтетические если намагниченности антипараллельны, то
перовскиты на основе оксидов марганца — вероятность туннелирования мала, то есть
манганиты) относительное электросопротивление большое. Возникает
магнитосопротивление может достигать эффект ГМС. Максимальная величина
десятков, сотен и даже десятков тысяч магниторезистивного эффекта, наблюдаемого
процентов в сильных магнитных полях. в таких структурах при комнатной
17Значения МС в новых материалах температуре, составляет около 220%.
настолько велики, что были специально 77Спин-туннельные структуры. Состоит из
введены термины "гигантское закрепленного и свободного ферромагнитных
магнитосопротивление" (ГМС) и слоев, которые разделены тонким слоем
"колоссальное изолятора нанометровой толщины, обычно это
магнитосопротивление" (КМС). окись алюминия. Сопротивление изменяется с
Механизмы, обусловливающие возникновение помощью внешнего магнитного поля точно
ГМС и КМС, иные, нежели в простых таким же способом, как и для
проводниках, и значительно более сложные. спин-вентилей. При антипараллельных
В зависимости от типа материала МС связано магнитных полях в ферромагнетиках значение
либо с рассеянием поляризованных носителей сопротивления увеличивается на 20 – 40%.
заряда на структурных неоднородностях 78Структуры с магнитным туннельным
проводника, либо с туннелированием переходом применяются в качестве
поляризованных электронов через считывающих головок в жестких дисках, а
непроводящие участки композита, либо с также для создания элементарных ячеек
изменением проводящих свойств всего магниторезистивной оперативной памяти
материала (переход изолятор – металл). (MRAM) Когда запоминающий слой намагничен
18Спинзависимые явления - спинтроника противоположно к фиксированному
Начиная с двадцатых годов прошлого ферромагнитному слою, то электрическое
столетия было известно, что электроны, как сопротивление ячейки велико. Когда же
носители тока, обладают и собственным внешнее магнитное поле превышает
магнитным моментом, спином. Однако в коэрцитивную силу запоминающего слоя, то
практических целях это никак не он перемагничивается, электрическое
использовалось. С приходом нового сопротивление ячейки резко падает,
тысячелетия появилась новая отрасль науки оставаясь таким же низким и после
- магнитоэлектроника, или, как теперь исчезновения внешнего магнитного поля. Это
принято ее называть, - спинтроника, и позволяет в любой момент проверить, в
занятая изучением и практическими каком состоянии ("0" или
приложениями спин-электронных эффектов. "1") находится запоминающий
19Спин электрона. элемент ячейки. .
20Общая схема эксперимента 79MRAM и архитектура cross-point.
Штерна-Герлаха (1921-1922). Отто Штерн 80Mram-память. Сегодня разработку
1888-1969. Вальтер Герлах 1889-1979. MRAM-памяти ведут несколько фирм:
21Описание спиновых состояний. Результат Motorola, IBM, Infineon, Cypress
экспериментов относительно магнитного Semiconductor, TSMC, а также совместно NEC
момента электрона сводится к тому, что у и Toshiba. Большинство из них остановились
электрона есть внутренний момент, который на MRAM-памяти с магнитным туннельным
в проекции на заданную ось может принимать переходом. MRAM-память выглядит весьма
только два значения sz =1/2 и sz=-1/2. перспективной и многообещающей по
Название объясняется тем, что сравнению с другими типами
первоначально предполагалось (модель атома энергонезависимой памяти. Так, например,
Резерфорда), что спин обусловлен вращением время выборки данных у MRAM-памяти может
электрона во круг своей оси (спин - составлять 10 нс, что в пять раз меньше,
(англ.) верчение). чем у flash-памяти, а время записи - 2 нс
22Формула Гаудсмита-Уленбека. (на три порядка меньше, чем у
23Гипотеза Гаудсмита-Уленбека. flash-памяти). При этом энергопотребление
24Описание спиновых состояний. Это магниторезистивной памяти вдвое меньше,
означает, что в потоке электронов при чем у flash- и DRAM –памяти (Dynamic
одинаковых внешних условиях есть электроны random-access memory).
с волновой функцией ?1= ?(x,y,z,t,s=1/2) и 81Эффекты спиновой поляризации. В
?2= ?(x,y,z,t,s=-1/2). Вероятность найти настоящее время различают три различных
электрон в точке (x,y,z) в момент времени типа спиновой поляризации: Поляризация
t равна: P=|?1|2+|?2|2 (Формула сложения тока Поляризация спиновой плотности
вероятностей для несовместных событий). Поляризация проводимости Явление спиновой
25Волновая функция системы тождественных аккумуляции возникает когда величина
частиц. Любое состояние может быть токовой поляризации отличается от
представлено в виде разложения по базису поляризации проводимости.
одночастичных состояний. 82Явление спиновой аккумуляции возникает
26Оператор перестановки системы на межфазной границе ферромагнетик –
тождественных частиц. Свойство симметрии немагнитный металл (F-N). Расщепление
оператора Гамильтона приводит к химического потенциала µ на межфазной
существованию симметрии волновой функции. границе Плотность тока J, поляризованная в
Введем оператор перестановки -собственное ферромагнетике, стремится к нулю в глубине
значение (четность). нормального металла Поляризация: -
27Четные состояния реализуются в поляризация проводимости P? – отражает
системах частиц с целым спином (Бозе свойство материала (F или N); - спиновая
частицы) нечетные состояния - в системах с поляризация Pn характеризует аккумуляцию
полуцелым спином (Ферми ) Спин электрона – спинов; - поляризация тока Pj.
1/2. Осуществляется инжекция спинов в
28Принцип Паули. Два и более немагнитный металл.
тождественных фермиона (частиц с полуцелым 83Эффект гигантского
спином) не могут одновременно находиться в магнитосопротивления - на межфазных
одном квантовом состоянии. Следствием границах структур типа F/N/F Эффект
принципа является наличие электронных колоссального магнитосопротивления (в
оболочек в структуре атома. Количество манганитах) - на доменных стенках в
электронов в отдельном атоме равно однородном ферромагнитном материале.
количеству протонов. Так как электроны 84Доменные стенки в однородном (по
являются фермионами, принцип Паули структуре) ферромагнитном материале.
запрещает им принимать одинаковые Доменная стенка – макроскопическая
квантовые состояния. В итоге, все область, в которой происходит
электроны не могут быть в одном квантовом переориентация намагниченности материала
состоянии с наименьшей энергией (для Возникновение спин-поляризованных токов
невозбуждённого атома), а заполняют из-за взаимодействия электронов с
последовательно квантовые состояния с доменными стенками (меняется направление
наименьшей суммарной энергией. оси квантования) Рассеяние на доменных
29Магнитные материалы Намагничивание стенках стимулирует рост
характеризуют: магнитная индукция B (Тл); магнитосопротивления. ~ 8нм – толщина
напряженность магнитного поля H (А/м); доменных стенок.
магнитный поток Ф (Вб); Намагниченность M 85Доменные стенки в однородном
(А/м). Намагниченность M = Н Где - ферромагнитном материале. Сопротивление в
магнитная восприимчивость. доменных стенках на ~ 10% выше чем в
301. Классификация веществ по магнитным доменах, что приводит к ~90% поляризации
свойствам Все магнетики делят на пять тока. Реальные площади доменов составляют
групп: 1. Диамагнетики (ДМ). 2. от 0,001 до 0,1 мм2 при толщине граничных
Парамагнетики (ПМ). 3. Ферромагнетики стенок между ними несколько десятков –
(ФМ). 4. Антиферромагнетики (АФМ). 5. сотен атомных расстояний. Размеры доменов
Ферримагнетики (ФрМ). Известно пять типов особо чистых материалов могут быть больше.
магнитного состояния веществ: диа - , пара В зависимости от размеров образца, его
- , ферро - , антиферро - и физических свойств и других причин
ферримагнетизм. существуют различные доменные структуры:
311. Диамагнетики ( < 0) – вещества с однодоменные, полосовые, лабиринтные,
нулевым магнитным моментом атомов или цилиндрические и др.
молекул (без внешнего магнитного поля). 86Доменные стенки в однородном
ДМ: инертные газы, водород, азот; жидкости ферромагнитном материале. Кривая
(вода, нефть); металлы (медь, серебро, намагничивания ферромагнетика (а) и схемы
цинк, золото); полупроводники - (германий, ориентации спинов и доменах при отсутствии
кремний); вещества с ковалентной связью. магнитного поля (б), намагничивании в
Внешнее проявление ДМ - выталкивание слабом (в) и сильном полях (г) и при
материала из неоднородного магнитного насыщении (д). На кривой намагничивания
поля. возрастание индукции под действием поля
322. Парамагнетики ( > 0) – с обусловлено двумя основными процессами:
ненулевым магнитным моментом атомов смещением границ доменов и поворотом их
(электронов) без внешнего магнитного поля. магнитных моментов. Кривую намагничивания
ПМ в неоднородном магнитном поле имеют можно разбить на четыре области: I и II –
момент М > 0 и втягиваются в него. К ПМ обратимого и необратимого смещения
относятся: кислород, окись азота, щелочные доменных границ; III – вращения магнитных
металлы, соли железа, кобальта, никеля и моментов доменов; IV – насыщения. А. Б. В.
редкоземельных элементов. Г. Д.
333. Ферромагнетики ( >> 0) – 87Псевдоспиновые вентили. Создание
твердые вещества с спонтанной данных спин-поляризующих систем основано
намагниченностью зависящей от внешних на использовании ферромагнитных пленок из
воздействий. ФМ имеют внутреннюю магнитную материалов с различными значениями
упорядоченность (области с параллельно коэрцитивной силы – поля Hc (мягкие и
ориентированными магнитными моментами). ФМ жесткие ФМ). Если один из ферромагнетиков
способны намагничиваться до насыщения в намного мягче, чем другой, то при
слабых магнитных полях. ФМ – кристаллы некоторых полях H намагниченности этих
железа, кобальта, никеля и ряда сплавов ферромагнитных слоев будут ориентированы
(редкоземельных металлов). антипараллельно.
344. Антиферромагнетики, если 88На основе таких элементов созданы
температура ниже критической спонтанно считывающие головки в жестких дисках с
возникает антипараллельная ориентация перпендикулярной записью информации.
магнитных моментов атомов кристаллической 89На основу диска (Подложка) наносят
решетки. АФМ имеют небольшую адгезионный слой, поверх него – два слоя
восприимчивость которая сильно зависит от магнитомягкого материала с
Т0С (при нагреве переходят в парамагнитное противоположными направлениями
состояние). АФМ: хром, марганец и ряд горизонтальной намагниченности. Между ними
редкоземельных металлов. Типичные АФМ - для магнитной развязки формируют тонкий
простые химические соединения на основе антиферромагнитный слой. Между
металлов переходной группы типа окислов. магнитомягкими и магнитожестким слоями
355. Ферримагнетики ( >> 0) – наносят тонкие промежуточные слои с
вещества обладающие антиферромагнитными тщательно подобранным химическим составом,
свойствами, т.е. восприимчивость магнетика которые помогают избавиться от внутренних
сильно зависит от напряженности поля и магнитострикционных напряжений в системе.
температуры. Таким образом, слабомагнитные Магнитожесткий слой формируют таким
вещества диа-, пара- и антиферромагнетики, образом, чтобы ось его легкого
а ферро - и ферримагнетики сильномагнитные намагничивания была сориентирована
материалы. вертикально. Поэтому магнитные домены в
36Природа ферромагнитного состояния нем вытянуты по вертикали и в проекции на
Особые свойства ферромагнетиков поверхность диска занимают наименьшую
обусловлены их доменным строением. Домены площадь. И именно это направление,
- макроскопические области, намагниченные перпендикулярное к поверхности диска,
до насыщения даже в отсутствие внешнего становится рабочим. Над магнитожестким
магнитного поля. Спонтанная запоминающим слоем наносят тонкий защитный
намагниченность появляется за счет сил слой, который оберегает внутренние слои от
обменного взаимодействия квантового механических повреждений.
характера между ядрами и электронами ФМ. 90Спиновый транзистор Датта-Даса.
37Обменное взаимодействие. Возможность создания спинового
Взаимодействие между магнитными моментами транзистора, основанного на релятивистском
носит чисто квантовый характер – это так эффекте. Состоит из ферромагнетиков
называемое обменное взаимодействие Для (эмиттер и коллектор) с параллельно
ансамбля одинаковых квантовых частиц ориентированными намагниченностями,
должен выполняться принцип тождественности соединенных узким полупроводниковым
– они должны быть неразличимы в силу каналом. Спины инжектируемые эмиттером в
принципа неопределенности. Если имеются полупроводниковый слой электронов
всего две частицы, то состояния системы, ориентируются параллельно намагниченностям
получающиеся друг из друга просто эмиттера и коллектора - течет
перестановкой обеих частиц, должны быть спин-поляризованный ток. Величина тока
физически полностью эквивалентны. Это регулируется посредством приложенного к
значит, что в результате такой затвору напряжения. Электроны должны
перестановки волновая функция системы двигаться со скоростью, составляющей 1 %
может измениться только на несущественный от скорости света в вакууме. Если перейти
фазовый множитель. Поэтому есть всего две к системе отсчета, связанной с электроном,
возможности: волновая функция либо то в ней появляется магнитное поле,
симметрична (это статистика Бозе), либо напряженность которого определяется
антисимметрична (это статистика Ферми). выражением v – скорость электронов, E –
37. напряженность электрического поля затвора.
38Обменное взаимодействие. Рассмотрим При достаточной величине H (скорость
теперь две выделенные частицы, имеющие движения электронов становится
квантовую статистику и в первом существенной) спины электронов изменяют
приближении не взаимодействующие Полная ориентацию на противоположную. В
волновая функция системы: Бозонам отвечает результате сопротивление канала возрастает
знак “+”, а фермионам “–”, реализующие и ток уменьшается.
симметричную и антисимметричную ситуации 91Устройства на основе ГМС материалов.
Система электронов, локализованных в поле Структура. Устройство. Параметры, R/R0, %.
кристаллической решетки, с учетом спиновой Исследоват. группы. Co/algaas сверхрешетка
компоненты: Антисимметричной ситуации “–” из co полосок шириной 200нм, высотой
должна соответствовать симметричная 120нм, периодом 500нм на поверхности
спиновая компонента, а симметричной гетероструктуры algaas. Магнитные датчики,
ситуации “+” должна соответствовать записывающие устройства. ~1000 (4к), ~1
антисимметричная спиновая компонента. 38. (300к). Univ. Nottingham (Великобритания).
39Обменное взаимодействие. Учтем в Многослойные структуры NiFeCo/Cu(Ag).
первом порядке по теории возмущений Магнитные датчики. 8 (300к). Univ.
кулоновское взаимодействие электронов: Manchester (Великобритания). Многослойные
Поправка к энергии системы за счет структуры NiFe/Cu. Записывающие головки.
взаимодействия: Энергия, не зависящая от 9.5; чувстви-тельность 0.44 Э. Lawrence
ориентации спинов частиц: 39. livermore national lab. (Сша).
40Обменное взаимодействие. Обменный Многослойные структуры CoFe/Cu. Сенсорные
интеграл: 40. устройства. ~20 (поле насыщения 20-100 Э).
41Оценка обменного интеграла. В случае Fijitsu Lab. Ltd. (Япония). Многослойные
J12>0 спинам выгодно выстроится структуры NiFe/Cu. Магнитные датчики. 10
параллельно, если J12<0, то (295К); поле насыщения <125 Э;
антипараллельно. В первом случае чувствит. 0.17 Э). Univ. Bielefeld
упорядочение приводит к ферромагнетизму, (Германия).
во втором – к антиферромагнетизму. Масштаб 92Ультратонкие пленки и мультислойные
J12 определяется кулоновским покрытия на основе магнитных переходных
взаимодействием, Еще на порядок величину металлов Fe, Co и Ni.
J12 может уменьшить множитель Таким 93Fe/cu(001) - ферромагнитное покрытие.
образом, 41. Fe/W(001) антиферромагнитное покрытиеl.
42Для двух атомов в молекуле водорода Bihlmayer G., Ferriani P., Baud S., Lezaic
энергия обменного взаимодействия: ЕА = -J M., Heinze S., Blugel S. // Ultra-Thin
(s1 s2) где J - обменный интеграл; s1 и s2 Magnetic Films and Magnetic Nanostructures
- единичные векторы (направления спиновых on Surfaces. NIC Symposium. 2006. – V. 32.
моментов взаимодействующих электронов). Из – P.151 – 158.
- за неразличимости электронов 1 и 2 94Значительные достижения в развитии
энергетическое состояние молекулы не технологии получения различных материалов
меняется и происходит обобществление и покрытий позволяют в настоящее время
электронов вещества (рисунок 1). получать высокого качества ультратонкие
43Рисунок 1 – Схема электростатического пленки и многослойные структуры на основе
взаимодействия электронов (1, 2) и ядер магнитных переходных металлов Fe, Co и Ni.
(а, б) в двухатомной молекуле. «Чистая комната», установка наноимпринт-
44Между атомами а и б возникают силы литографии.
притяжения (ковалентная связь). Обменный 95Нанесение многослойных пленок методами
интеграл J характеризует влияние магнитной вакуумного ионно-плазменного напыления (в
упорядоченности на энергию молекулы. одновакуумном цикле совокупность методов –
Численное значение и знак определяются КИБ (конденсации и ионной бомбардировки),
степенью перекрытия электронных оболочек - ионной имплантации и магнетронного
отношения a / d, где a – расстояние между распыления).
атомами, d - диаметр оболочки, содержащей 96Технологии вакуумного
некомпенсированные спины (рисунок 2). ионно-плазменного нанесения покрытий с
45Рисунок 2 - Зависимость обменного одновременным или последовательным
интеграла J от степени перекрытия облучением поверхности
электронных оболочек соседних атомов высокоэнергетическими пучками ионов,
(отношения a/d). позволяют получать плотные однородные
46Парамагнетики. Если расстояние a в 4 покрытия, в том числе многослойные, с
раза превышает диаметр d, то энергия E А высокой адгезией к подложке: - высокая
мала, а обменные силы не противодействуют скорость напыления, большое число образцов
тепловому движению и не вызывают и материалов; - слабый контроль энергетики
упорядоченное расположение спинов – межфазные границы диффузные, размытые; -
магнетика. Ферромагнетики. При уменьшении реактивные атмосферы (много
расстояния a интеграл J возрастает, неконтролируемых примесей). В настоящее
усиливается обменное взаимодействие и время применяются следующие варианты
возникает параллельная ориентация спинов комбинированной обработки поверхностей: -
вещества. Антиферромагнетики. При предварительное облучение поверхности
сближении атомов интеграл J изменяет знак, ионным пучком для подготовки ее к
т.к. энергетически выгодно осаждению покрытия; - осаждение покрытия с
антипараллельное расположение спиновых одновременным облучением
моментов атомов. высокоэнергетическим пучком ионов из
47Критерий перехода от АФМ к ФМ автономного источника; - облучение
состоянию a / d > 1,5 (4) поверхности ионным пучком и осаждение
(удовлетворяют железо, кобальт, никель). покрытия с одновременной (или последующей)
Геометрия доменной структуры ФМ бомбардировкой ионизированными частицами
определяется из условия минимума свободной (ионное перемешивание). Вариации
энергии системы (рисунок 3). Однодоменное элементного состава применяемого ионного
состояние энергетически невыгодно пучка и его энергетических характеристик
магнетику, т.к. в этом случае на концах ФМ расширяют возможности комбинированной
возникают магнитные полюса, создающие обработки поверхностей.
внешнее магнитное поле (обладает 97Технология нанесения монослойных и
потенциальной энергией (рисунок 3,а). ультратонких многослойных покрытий методом
48Рисунок 3 – Схемы доменных структур молекулярно-лучевой эпитаксии.
ферромагнетиков. 98Технология нанесения покрытий методом
49Однодоменная структура - совокупность молекулярно-лучевой эпитаксии: -
магнитов, прикасающихся одноименными тщательный контроль кристаллографии
полюсами. Малая магнитостатическая энергия подложки и покрытия; - контроль энергетики
- кристалл состоит из двух доменов с – межфазные границы резкие; - in situ
противоположной ориентацией магнитных снятие характеристик покрытия методами
моментов (рисунок 3, б). Наиболее выгодна сканирующей туннельной микроскопии (СТМ),
- структура с боковыми доменами (рисунки дифракции медленных электронов (ДМЭ) и
3, в и г). Магнитный поток замыкается дифракции быстрых электронов (ДБЭ); -
внутри образца (за пределами магнитное медленность нанесения; - требовательность
поле равно нулю). к высокому вакууму, чистоте камеры.
50Спинтроника. В наше время спинтроника 99Выводы: С ухудшением качества
изучает магнитные и магнитооптические межфазной границы раздела величина
взаимодействия в металлических и магнитосопротивления убывает. Это
полупроводниковых структурах, а также неоднократно было подтверждено
квантовые магнитные явления в структурах экспериментально. Повышается роль
нанометрового размера. Cпинтроника – теоретических исследований, компьютерных
устоявшийся термин, но существуют разные квантово-статистических методов расчета.
его толкования: электроника переноса спина 100Критическое поведение магнитных систем
(spin transport electronics), электроника, может быть описано гамильтонианом вида (d
основанная на спине (spin-based - размерность простран-ства): где спин Si
electronics), или просто спин-электроника является единичным n-мерным вектором,
(spin-electronics). Термин спинтроника взаимодействующим со спином Sj,
(spintronics) появился впервые в 1998 г. в локализованном в узле j. Для описания
совместном проекте лабораторий Белла и критического поведения систем с n = 1,2,3
Йельского университета, в котором была используются модели Изинга, XY и
сформулирована задача создания устройств, Гейзенберга, соответственно.
сохраняющих информацию в атомах вещества, 101Для одномерных систем (d=1), т.е.
где биты кодировались бы электронными линейной цепочки спинов в
спинами. термодинамическом пределе не существует
51В Агентстве перспективных исследований конечной температуры упорядочения. Для
министерства обороны США спинтронику двумерных систем (d=2), описываемых
определяют как спин-транспортную моделью Изинга (n=1), осуществляется
электронику. Согласно другим определениям спонтанное магнитное упорядочение при
спинтроника – это наука, для которой конечных температурах с критическим
принципиальное значение имеет показателем для намагниченности ?=1/8:
взаимо-согласованное поведение заряда и 102Двумерные системы, описываемые XY
спина электрона; «это электроника на моделью (n=2) или моделью Гейзенберга, в
электронных спинах, в которой не заряд термодинамическом пределе не демонстрируют
электрона, а его спин является магнитного упорядочения при конечных
передатчиком информации, что формирует температурах. Тем не менее, двумерная XY
предпосылки для создания нового поколения система обладает специфическим поведением,
приборов, объединяющих стандартную которое нельзя отнести ни к
микроэлектронику и спин зависимые упорядоченному, ни к разупорядоченному
эффекты»; «это наука об управлении состоянию (отсутствует дальний порядок при
электрическим током в полупроводниках и Т?0, т.е. спонтанная намагниченность, но
гетероструктурах за счет изменения возникает топологический фазовый переход
ориентации электронных и ядерных спинов в Березинского – Костерлица – Таулесса).
магнитных и электрических полях»; «это Подобное состояние называется
новая ветвь микроэлектроники, где спин и квазиупорядоченным.
заряд электрона представляют собой 103Для трехмерного случая все системы
активный элемент для хранения и передачи упорядочиваются при конечных температурах,
информации, интегральных и функциональных при этом критические индексы
микросхем, многофункциональных намагниченности составляют ??0.325 (модель
магнитооптоэлектронных устройств». Изинга), ??0.345 (XY-модель), ??0.365
52Основные направления развития (модель Гейзенберга). Экспериментально
спинтроники Спинтроника развивается по выявлены размерные эффекты: - уменьшение
следующим основным направлениям: 1) толщины ферромагнитной пленки
изготовление магнитных наноструктур, сопровождается уменьшением эффективной
получение новых материалов, тонких пленок размерности пространства и изменением
и гетероструктур, а также эффектов анизотропии в пленке (числа
многофункциональных материалов; 2) компонент параметра порядка -
магнетизм и спиновый контроль мaгнитных намагниченности), - значения критического
наноструктур, теории описания индекса ? намагниченности уменьшаются.
ферромагнитного обмена в разбавленных 104Рисунок. Зависимость значения
магнитных полупроводниках, туннельных критического индекса ? от толщины
эффектов и спиновой инжекции, транспорта и ферромагнитной пленки на примере системы
детектирования магнетизма; 3) Ni(111)/W(111).
магнитоэлектроника и приборы на основе 105Система. Tc, K. ? 1,2 ML
эффекта гигантского магнитосопротивления Fe(100)/Pd(100). ~ 400. 0,127 ± 0,004. 2
(ГМС), туннельные устройства, ML Fe(100)/Pd(100). 613,4. 0,125 ± 0,01.
полупроводниковые гетероструктуры для 1,8ML Fe(110)/Ag(111). 338,1. 0,139 ±
инжекции спинов, их транспорт и 0,006. 1–2,5ML Fe/Au(100). 300–500. 0,22 ±
детектирование, импульсный ферромагнетизм; 0,05. 1,6ML Fe/W(100). 188,6. 0,210 ±
4) магнитооптические свойства магнитных 0,012. 1,6ML Fe/W(100). 208. 0,22 ± 0,03.
полупроводниковых гетероструктур на 1 ML Fe(110)/W(110). 230. 0,123. 1 ML
постоянном токе и с временным разрешением, Fe/W(110). 223. 0,134 ± 0,003. 1,0ML
оптическая спиновая инжекция и Co/Cu(111). 207. 0,15 ± 0,08. 1,6ML
детектирование, оптически индуцированный Ni/Cu(111). 319. 0,56 ± 0,05. 2–4ML
ферромагнетизм, сверхбыстрые Ni(111)/W(110). 325 – 435. 0,13 ± 0,06.
магнитооптические переключатели; передача Таблица. Экспериментальные значения
квантовой информации; 5) распознавание критические температур и критических
образов; получение изображений и индексов ? для тонких пленок переходных
метрология, включая магнитное металлов.
распознавание образов; 6) приборостроение 106Метод функционала плотности (DFT).
и прикладные исследования. 107Расчетные методы. Волновая функция.
53Идейные основы спинтроники. Электронная плотность.
Стонеровская модель ферромагнетизма – 108Вальтер Кон. —американский
модель коллективизированных электронов физик-теоретик (в этом году 90 лет).
Критерий ферромагнетизма. Зонная структура Вместе с Джоном Поплом был удостоен
ферромагнитных металлов характеризуется Нобелевской премией по химии в 1998 году
расщеплением на две спиновых подзоны, за развитие теории функционала плотности.
обусловленным обменным взаимодействием в 109Катастрофа Ван-Флека.
электронной подсистеме. 110Электронная плотность. Электронная
54Идейные основы спинтроники. Идея Мотта плотность - плотность вероятности
объясняет излом в температурной распределения электронов в квантовой
зависимости сопротивления, наблюдаемый системе, задается как функция
вблизи температуры Кюри Tc для 3d радиус-вектора любого электрона.
ферромагнетиков: выше Tc электроны обеих 111Теоремы Хоэнберга-Кона. Hohenberg P.,
спиновых подзон участвуют в процессе Kohn W.: Phys. Rev. B, 1964, 136, 864
рассеяния и создания сопротивления; ниже Электронная плотность основного состояния
Tc один из каналов характеризуется более однозначно соответствует многоэлектронной
высокой проводимостью. Наиболее важная волновой функции основного состояния.
идея (Невил Мотт, 1936 г.): электроны Полная энергия основного состояния
различных спиновых подзон осуществляют многоэлектронной системы может быть
направленный перенос заряда (ток), только рассчитана как функционал электронной
если их проекция спина совпадает по плотности:
направлению с локальной намагниченностью 112Уравнения Кона-Шэма. Каждой системе
материала. взаимодействующих электронов, движущихся
55В трехслойной структуре во внешнем поле V0(r), можно поставить в
намагниченности крайних пленок могут быть соответствие
параллельны (ферромагнитная (Ф) "невзаимодействующую" систему с
конфигурация) или антипараллельны локальным потенциалом Vs0(r), таким, что в
(антиферромагнитная (АФ) конфигурация). основном состоянии плотности p(r) и ps(r)
Выявлено, что при ориентации спина не для обоих систем будут равны.
Основные параметры магнитных материалов.ppt
http://900igr.net/kartinka/fizika/osnovnye-parametry-magnitnykh-materialov-260945.html
cсылка на страницу

Основные параметры магнитных материалов

другие презентации на тему «Основные параметры магнитных материалов»

«Механика движения» - Направление скорости всегда будет совпадать с e?: (9). Кинематика вращательного движения. Связь между угловыми и линейными величинами. Ускорение: (4) В координатном представлении: В координатном представлении векторное произведение можно записать в виде определителя: И.В. Савельев. Список учебной литературы.

«Контроль знаний учащихся» - 2.2. Тестирование как эффективная форма проверки знаний учащихся. 1.2.Типы контроля: -внешний -взаимный -самоконтроль. 2.1.Проверка знаний учащихся через систему познавательных заданий. Задания на образную реконструкцию исторических фактов: Задания на формулирование и аргументацию личных оценочных суждений.

«Путешествие в страну знаний» - Станция «почитай-ка». Гру бу вы я б ло з ши ки сли ар. Станция «грамматика». Как хорошо уметь читать. Путешествие в страну знаний. Вкусные слова. Станция «эрудит». Станция «музыкльная». Станция «посчитай-ка».

«Профессия механик» - Желает знать, что и когда надо делать. Военные виды деятельности. Без получения высшего образования перспектив такая работа даёт не много. Смоделировать траекторию своей будущей карьеры. Рассмотреть практические навыки по будущей специальности. Закон Бернулли. Работу выполняет без лишних разговоров.

«Научный стиль» - Глаголы в н.в. очень близки к отглагольным существительным. Интернациональные корни, приставки, суффиксы; Суффиксы, придающие отвлеченное значение. Научный стиль. Лексические особенности: Морфологические особенности научного стиля речи: Например, приводняется – приводнение, перематываем – перемотка, заливает – заливка.

«Контроль знаний по истории» - Применение ИКТ. 2. Письменные. - Текущий Периодический и тематический - Итоговый. Типы контроля: Право 11кл. Итоговый контроль. 1. Устные. Формы контроля: Виды контроля: Нетрадиционные формы контроля: Результаты профессиональной деятельности. Формы организации внеурочной деятельности по предметам истории и обществознания.

Механика

7 презентаций о механике
Урок

Физика

134 темы
Картинки
900igr.net > Презентации по физике > Механика > Основные параметры магнитных материалов