Spinově S=1/2 závislé jevy fermionů v magnetických nanostrukturách a nanoelementech

Původní název:

Spin S=1/2 Dependent Phenomena of Fermions in Magnetic Nanostructures & Nanoelements

Obsah knihy:

Rozptyl spinových polovičních fermionů ve vícevrstvých systémech obsahujících magnetické nanoelementy je širokou cestou k odhalení transportních vlastností materiálů, jako je vodivost, koherentní odpor a spinová polarizace elektrického proudu. Spinově závislý rozptyl je také diagnostickým nástrojem pro studium magnetických struktur samotných magnetických prvků.

Z teoretického hlediska je řešení jednorozměrného problému rozptylu redukováno na problém přenosové matice spinově polarizovaných vln na systému tvořeném konečnými potenciálovými bariérami, charakterizovanými klasickými magnetizačními vektory. Jejich kombinace spolu s vektorem spinové polarizace dopadající vlny tvoří systém přidělených obecných kolineárních a v některých případech nekoplanárních směrů rozhraní. V důsledku toho se systém stává složitějším a bohatším na další stupně volnosti.

Transportní a magnetické charakteristiky jsou na těchto stupních volnosti podstatně závislé a v mnoha případech umožňují jejich řízení. Uvažujme například systém sestávající ze dvou bariér s nekolineárními magnetizacemi.

Ukazuje se, že má základní „spintronické“ vlastnosti; patří k nim obří magnetorezistence a ventilový efekt. Kromě toho je možný efekt podobný tomu, který je v optice známý jako Malusův efekt. V systému s více bariérami lze přidat i další stupně volnosti, například poměr délek různých „magnetických domén“, což je nesmírně důležité pro řízení kvantových interferenčních efektů.

Popsané systémy jsou zajímavé z hlediska možnosti navrhovat nanozařízení s předem danými vlastnostmi a také z hlediska možnosti tyto vlastnosti ladit díky dalším stupňům volnosti. Pro studium těchto systémů je provedeno zobecnění známé metody přenosové matice pro nekolineární systémy.