Аннотация:
С учетом пространственной неоднородности распределения носителей заряда получено уравнение динамики движения магнитного момента, усредненного по ансамблю неравновесных спин-инжектированных электронов в ферромагнитном переходе, при наличии обменного взаимодействия, взаимодействия с внешним электромагнитным полем и с термостатом. Показано, что учет пространственной неоднородности распределения носителей заряда в уравнении динамики движения магнитного момента позволяет описать различные процессы переноса электронов в магнитном переходе. Оценена вероятность квантовых переходов электронов с противоположными направлениями спина, определяющих спиновую релаксацию при взаимодействии с термостатом. Показано, что анизотропия среды излучения определяется не только анизотропией тензора sd-обмена, но также и дополнительной анизотропией, связанной с производными этого тензора по импульсу электронов. Рассмотренные явления имеют большой потенциал для обнаружения новых эффектов и разработки на их основе новых устройств, в том числе компактных перестраиваемых источников излучения в заведомо трудном для генерации терагерцовом диапазоне частот.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (18-57-76001 ЭРА_а, 18-29-27020 мк), гранта Президиума РАН, тема № 0030-2017-0003, государственного задания № 007-00220-18-00.
Поступила в редакцию: 11.10.2018 Исправленный вариант: 19.12.2018 Принята в печать: 17.10.2018
Образец цитирования:
Е. А. Вилков, Г. М. Михайлов, С. А. Никитов, А. Р. Сафин, М. В. Логунов, V. N. Korenivskii, С. Г. Чигарев, Л. А. Фомин, “Динамика пространственно неоднородной спиновой поляризации неравновесных электронов проводимости в магнитных переходах”, Физика твердого тела, 61:6 (2019), 1021–1030; Phys. Solid State, 61:6 (2019), 941–951
L. A. Fomin, D. L. Zagorskiy, S. G. Chigarev, E. A. Vilkov, V. G. Krishtop, I. M. Doludenko, S. S. Zhukov, “Study of Reflection and Transmission Spectra of Arrays of Heterogeneous Ferromagnetic Nanowires in the Terahertz and Far Infrared Ranges”, Tech. Phys., 69:3 (2024), 540
E.A. Karashtin, “Emission of electromagnetic radiation due to spin-flip transitions in a ferromagnet”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 552 (2022), 169193
Е. А. Вилков, С. Г. Чигарев, И. В. Маликов, Л. А. Фомин, “THz-излучение в магнитном переходе Fe/Mo”, Физика твердого тела, 63:9 (2021), 1193–1197; E. A. Vilkov, S. G. Chigarev, I. V. Malikov, L. A. Fomin, “Terahertz radiation in the Fe/Mo magnetic transition”, Phys. Solid State, 63:10 (2021), 1574–1578
E A Vilkov, S G Chigarev, I V Malikov, L A Fomin, “THz radiation spectra in magnetic Fe/Mo and Fe/Co2FeAl junctions”, J. Phys.: Conf. Ser., 2036:1 (2021), 012024
E. A. Vilkov, S. A. Nikitov, M. V. Logunov, S. G. Chigarev, “Spin Polarization of Nonequilibrium Conduction Electrons in Magnetic Junctions”, J. Commun. Technol. Electron., 64:12 (2019), 1422