Spintronic devices based on magnetic nanostructures

Abstract

Two types of spintronic devices on the basis of magnetic nanostructures containing silicon dioxide films with cobalt nanoparticles SiO₂(Co) on GaAs substrate, magnetic sensors and magnetically operated field-effect transistor, were studied. Action of magnetic sensors is based on the injection magnetoresistance effect. This effect manifests itself in avalanche suppression by the magnetic field in GaAs near the SiO₂(Co)/GaAs interface. Field-effect transistor contains SiO₂(Co) heterostructure under gate. It was found that the magnetic field action leads to significant changes in electron mobility in the channel due to interaction between spins of Co nanoparticles and electron spins.

Досліджено два види спінтронних пристроїв на основі магнітних наноструктур, що містять плівки діоксиду кремнію з наночастинками кобальту SiO₂(Co) на підкладці GaAs — магнітних сенсорів і магнітокерованого польового транзистора. Дія магнітних сенсорів заснована на ефекті інжекційного магнітоопору, який полягає у тому, що магнітне поле пригнічує лавинний процес в GaAs поблизу інтерфейсу SiO₂(Co)/GaAs. Польовий транзистор містить гетероструктуру SiO₂(Co) під затвором. Виявлено, що завдяки ефекту взаємодії спинів наночастинок Co зі спинами електронів каналу, магнітне поле призводить до істотної зміни рухливості електронів.

Исследованы два вида спинтронных устройств на основе магнитных наноструктур, содержащих пленки диоксида кремния с наночастицами кобальта SiO₂(Co) на подложке GaAs — магнитных сенсоров и магнитоунравляемого полевого транзистора. Действие магнитных сенсоров основано на эффекте инжекционного магнитосопротивления, который заключается в том, что магнитное поле подавляет лавинный процесс в GaAs вблизи интерфейса SiO₂(Co)/GaAs. Полевой транзистор содержит гетероструктуру SiO₂(Co) под затвором. Обнаружено, что благодаря эффекту взаимодействия спинов наночастиц Co со спинами электронов канала, магнитное поле приводит к существенному изменению подвижности электронов.