Дисертацiя присвячена дослiдженню процесiв детектування та обробки електромагнiтних сигналiв радiо-, мiкрохвильового та терагерцового
дiапазонiв частот у спiнтронних магнiтних наноструктурах, а також дослiдженню можливостi збирання енергiї таких сигналiв пристроями на
основi спiнтронних наноструктур.
Детектування електромагнiтних сигналiв та їх обробка є ключовими операцiями, що виконуються в сучасних електронних пристроях та
iнформацiйно-комунiкацiйних системах. При цьому навiть незначне пiдвищення ефективностi виконання цих операцiй може привести до
помiтного покращення технiчних характеристик вiдповiдних пристроїв i систем. Це стимулює безперервний пошук нових, бiльш ефективних
принципiв детектування та обробки електромагнiтних сигналiв, вдосконалення вже iснуючих принципiв, розвиток вiдповiдної елементної
бази тощо. Альтернативою напiвпровiдниковим системам для детектування та обробки електромагнiтних сигналiв можуть бути спiнтроннi системи, в яких
використовується не ефект переносу електричного заряду, а ефект переносу проекцiї спiнового моменту. Такi системи мають кращу енергоефективнiсть,
їх станом можна керувати, дiючи на них струмом та/або магнiтним полем,2 вони є бiльш стiйкими до завад, iонiзуючого випромiнювання тощо.
Одним з найвiдомiших пристроїв спiнтронiки, який може бути вiдносно легко реалiзованим на практицi, є спiнтронний мiкрохвильовий нанодетектор
(СМНД). Такi детектори активно дослiджувались останнi 10−15 рокiв i було показано, що їх вольт-ватна чутливiсть може сягати ∼ 1 В/мВт i бiльше для
пасивних систем, 220 В/мВт i бiльше для СМНД, керованих сталим струмом (це помiтно перевищує чутливiсть найкращих дiодiв Шотткi), що робить
СМНД новим перспективним типом детектора електромагнiтних сигналiв.
Недолiком iснуючих СМНД є достатньо низькi робочi частоти (типово 1 − 30 ГГц), що пов’язано з використанням у таких системах
переважно феромагнiтних (ФМ) матерiалiв. Для усунення цього недолiку в дисертацiї проаналiзована можливiсть створення детектора на основi
тунельного контакту з використанням антиферомагнiтних (АФМ) матерiалiв (антиферомагнiтного тунельного конаткту, скорочено АТК), характернi
робочi частоти якого можуть сягати ∼ 0.1 − 10 ТГц.
Крiм того, iснуючi СМНД працюють переважно в резонансному режимi, для якого детектування сигналу можливе, лише якщо частота сигналу
fs близька до частоти коливань намагнiченостi fres у СМНД, яка типово задається величиною прикладеного сталого магнiтного поля. Щоб усунути
останню ваду, в роботi розглядаються СМНД, вiльний магнiтний шар (ВМШ) яких зроблено з матерiалу з перпендикулярною магнiтною анiзотропiєю
(ПМА) 1-го та 2-го роду. У таких СМНД частота коливань намагнiченостi fres суттєво залежить вiд ПМА i, залежно вiд величин «вбудованих» полiв
ПМА, може змiнюватись в широких межах, що дозволяє використовувати такi СМНД за вiдсутностi зовнiшнього сталого магнiтного поля. В дисертацiї
також вивчаються рiзнi режими роботи СМНД, як з ПМА, так i без неї, використання яких дозволяє помiтно розширити область можливого
практичного застосування СМНД.
