{"id":772,"date":"2021-04-14T10:37:55","date_gmt":"2021-04-14T10:37:55","guid":{"rendered":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/?page_id=772"},"modified":"2021-04-14T10:37:55","modified_gmt":"2021-04-14T10:37:55","slug":"opus-18","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/opus-18\/","title":{"rendered":"OPUS 18"},"content":{"rendered":"

Sterowane laserowo femtosekundowe pr\u0105dy spinowe dla nier\u00f3wnowagowej ultraszybkiej fotoniki<\/h2>\n
\n

Kierownik projektu : dr Ilya Razdolskiy<\/p>\n<\/div>\n

NCN ID: 2019\/35\/B\/ST3\/00853<\/a><\/p>\n

Technologie informatyczne (IT) s\u0105 dzisiaj najwa\u017cniejszym czynnikiem decyduj\u0105cym o post\u0119pie w takich
\ndziedzinach, jak np.: automatyzacja, komunikacja, robotyka, obronno\u015b\u0107, medycyna. Post\u0119p w zakresie urz\u0105dze\u0144
\nzwi\u0105zanych z IT (komputery, pami\u0119ci operacyjne, pami\u0119ci masowe, uk\u0142ady logiczne\u2026.) uwarunkowany jest z
\njednej strony nowymi koncepcjami cz\u0119sto wykorzystuj\u0105cymi nowo odkryte zjawiska fizyczne, z drugiej
\nnatomiast post\u0119pem w zakresie technologii umo\u017cliwiaj\u0105cych wytworzenie nowych materia\u0142\u00f3w, kt\u00f3re mog\u0105
\nzagwarantowa\u0107 realizacj\u0119 tych koncepcji.
\nNasz projekt badawczy dotyczy szczeg\u00f3\u0142owego zbadania grupy materia\u0142\u00f3w, kt\u00f3re s\u0105 wa\u017cne dla
\nrealizacji nowej, intensywnie rozwijanej koncepcji magnetycznych pami\u0119ci masowych i uk\u0142ad\u00f3w logicznych
\nwykorzystuj\u0105cych skyrmiony. Skyrmiony to magnetyczne quasicz\u0105stki (topologiczne obiekty) wykazuj\u0105ce
\nwirow\u0105 struktur\u0119 spin\u00f3w. Ich istotnymi zaletami s\u0105:
\n\u2022 mo\u017cliwo\u015b\u0107 uzyskania skyrmion\u00f3w w strukturach cienkich warstw wytwarzanych metodami kompatybilnymi
\nz technologi\u0105 uk\u0142ad\u00f3w scalonych,
\n\u2022 ma\u0142e rozmiary (dla okre\u015blonych materia\u0142\u00f3w rz\u0119du nanometr\u00f3w) pozwalaj\u0105ce uzyska\u0107 du\u017ce g\u0119sto\u015bci zapisu
\ninformacji,
\n\u2022 mo\u017cliwo\u015b\u0107 generowania, przemieszczania i detekcji metodami elektrycznymi.
\nW\u0142a\u015bciwo\u015bci te stwarzaj\u0105 realn\u0105 szans\u0119 na skonstruowanie pami\u0119ci masowych w postaci w\u0105skich
\npask\u00f3w utworzonych z cienkich warstw magnetycznych, w kt\u00f3rych skyrmiony b\u0119d\u0105 przesuwane w wyniku
\nprzep\u0142ywu pr\u0105du. W takim sekwencyjnym zapisie informacji obecno\u015b\u0107 (brak) skyrmionu odpowiada\u0107 b\u0119dzie
\nlogicznemu zeru (jedynce). W ostatnich trzech latach ukaza\u0142o si\u0119 blisko 150 publikacji (ponad 30 w 2017 roku)
\ndotycz\u0105cych wyst\u0119powania skyrmion\u00f3w w ferromagnetycznych (FM) warstwach umieszczonych pomi\u0119dzy
\nwarstwami metalu (M) lub izolatora (I). W pracach tych wykazano, \u017ce wa\u017cn\u0105 cech\u0105 tych uk\u0142ad\u00f3w warstwowych
\njest oddzia\u0142ywanie nazywane w fachowej literaturze oddzia\u0142ywaniem Dzyaloshinskii-Moriya (DM), kt\u00f3re
\nfaworyzuje niekolinearn\u0105 konfiguracj\u0119 spin\u00f3w zlokalizowanych na s\u0105siaduj\u0105cych ze sob\u0105 atomach warstwy FM.
\nDzi\u0119ki temu u\u0142atwione jest tworzenie wirowych struktur magnetycznych.
\nOddzia\u0142ywanie DM w uk\u0142adach warstwowych ma charakter powierzchniowy. Oznacza to, \u017ce w
\nstrukturach z\u0142o\u017conych z ultracienkich warstw mo\u017ce odgrywa\u0107 istotn\u0105 rol\u0119. Badaj\u0105c indukowan\u0105 pr\u0105dem
\npropagacj\u0119 skyrmion\u00f3w stwierdzono, \u017ce ruch skyrmion\u00f3w zachodzi nie tylko w kierunku p\u0142yn\u0105cego pr\u0105du, ale
\nma r\u00f3wnie\u017c sk\u0142adowa prostopad\u0142\u0105. W efekcie skyrmion porusz si\u0119 po zakrzywionej trajektorii (podobnie jak
\npodkr\u0119cona pi\u0142ka). Z punktu widzenia zastosowa\u0144 jest to efekt niekorzystny. W minionym roku ukaza\u0142o si\u0119 kilka
\nteoretycznych prac wskazuj\u0105cych na to, \u017ce efekt ten mo\u017cna zniwelowa\u0107 zast\u0119puj\u0105c pojedyncz\u0105 warstw\u0119 FM,
\nwykazuj\u0105ca oddzia\u0142ywanie DM, uk\u0142adem dw\u00f3ch takich warstw. Istotne jest przy tym to, by wykazywa\u0142y one
\ntzw. antyferromagnetyczne oddzia\u0142ywanie. Oznacza to, \u017ce bez pola magnetycznego kierunki namagnesowania w
\ns\u0105siaduj\u0105cych ze sob\u0105 warstwach FM s\u0105 zorientowane wzgl\u0119dem siebie antyr\u00f3wnolegle.
\nWe wspomnianych publikacjach autorzy zwracaj\u0105 szczeg\u00f3ln\u0105 uwag\u0119 na to, \u017ce w uk\u0142adach ultracienkich
\nwarstw z\u0142o\u017conych z ferro- i nieferromagnetycznych sub warstw struktura magnetyczna uwarunkowana jest
\ntakimi czynnikami jak: anizotropia magnetyczna warstw FM, oddzia\u0142ywanie pomi\u0119dzy warstwami FM,
\noddzia\u0142ywanie DM. Niestety dotychczas brak systematycznych bada\u0144 struktur warstwowych, w kt\u00f3rych, opr\u00f3cz
\nanizotropii magnetycznej, badany by\u0142by wp\u0142yw zar\u00f3wno oddzia\u0142ywania wymiany jak i oddzia\u0142ywania DM na
\nproces przemagnesowania i struktur\u0119 magnetyczn\u0105. Celem przedk\u0142adanego projektu jest wype\u0142nienie tej luki.
\nRealizacja tego zadania jest trudna zar\u00f3wno od strony technologicznej, jak i pomiarowej. Struktury
\nwielowarstwowe nale\u017cy wytwarza\u0107 w warunkach ultrawysokiej pr\u00f3\u017cni, a grubo\u015bci warstw musz\u0105 by\u0107
\nkontrolowane z precyzj\u0105 por\u00f3wnywaln\u0105 z rozmiarami atom\u00f3w. Badania w\u0142a\u015bciwo\u015bci magnetycznych musz\u0105 by\u0107
\nrealizowane z wykorzystaniem metod gwarantuj\u0105cych niezwyk\u0142\u0105 czu\u0142o\u015b\u0107 oraz rozdzielczo\u015b\u0107. Doskonale nadaj\u0105
\nsi\u0119 do tego metody magntooptyczne wykorzystuj\u0105ce zmian\u0119 polaryzacji \u015bwiat\u0142a w wyniku oddzia\u0142ywania \u015bwiat\u0142a
\nz materia\u0142em magnetycznym. Projekt b\u0119dzie realizowany na Uniwersytecie w Bia\u0142ymstoku w Zak\u0142adzie Fizyki
\nMagnetyk\u00f3w, kt\u00f3ry dysponuje najlepszym w Polsce wyposa\u017ceniem do magnetycznych pomiar\u00f3w nanostruktur
\nwarstwowych.
\nPomiary uzupe\u0142niaj\u0105ce przeprowadzone b\u0119d\u0105 w Leibniz Institute for Solid State and Materials Research
\nDrezno, kt\u00f3ry jest \u015bwiatowym liderem w dziedzinie bada\u0144 magnetycznych z wykorzystaniem metod
\nmagnetooptycznych. Struktury warstwowe przeznaczone do bada\u0144 wytwarzane b\u0119d\u0105 w Instytucie Fizyki
\nMolekularnej PAN. Wieloletnie do\u015bwiadczenie tych trzech zespo\u0142\u00f3w oraz doskona\u0142e wyposa\u017cenie s\u0105 gwarantem
\nrealizacji projektu.<\/p>\n

Informacja o projekcie na stronach NCN<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Sterowane laserowo femtosekundowe pr\u0105dy spinowe dla nier\u00f3wnowagowej ultraszybkiej fotoniki Kierownik projektu : dr Ilya Razdolskiy NCN ID: 2019\/35\/B\/ST3\/00853 Technologie informatyczne (IT) s\u0105 dzisiaj najwa\u017cniejszym czynnikiem decyduj\u0105cym o post\u0119pie w takich dziedzinach, jak np.: automatyzacja, komunikacja, robotyka, obronno\u015b\u0107, medycyna. Post\u0119p w zakresie urz\u0105dze\u0144 zwi\u0105zanych z IT (komputery, pami\u0119ci operacyjne, pami\u0119ci masowe, uk\u0142ady logiczne\u2026.) uwarunkowany jest z … Czytaj dalej OPUS 18<\/span> →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[],"tags":[],"class_list":["post-772","page","type-page","status-publish","hentry"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/772","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=772"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/772\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":773,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/772\/revisions\/773"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=772"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=772"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/magnet\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=772"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}