Аналог принципа Ферма для определения расположения доменных границ при воздействии электрического поля сформулировали ученые. Этот эффект может найти применение в регистрах сдвига и других устройствах магнитной логики и памяти.
Исследование провели ученые кафедры физики колебаний физического факультета МГУ. Результаты работы опубликованы в «Письмах в ЖЭТФ» и «Journal of Magnetism and Magnetic Materials».
В оптике принцип Ферма формулируется следующим образом: световой луч выбирает путь между двумя точками, соответствующий минимальному времени прохождения. Этот принцип объясняет феномен преломления лучей при переходе из одной среды в другую.
Схематическое изображение эксперимента: полосовая доменная структура (показана в оранжево-зеленом контрасте) преломляется на полосковом электроде (показан серым) при подаче электрического напряжения на электрод.
При проведении экспериментов по влиянию электростатического поля на доменную структуру сотрудники, аспиранты и студенты обнаружили необычное для микромагнетизма явление: доменные границы, пересекающие полосковый электрод, на который подано электрическое напряжение, «преломляются».
Большое количество наблюдений этого явления при различных углах между направлением доменных границ и электродом свидетельствует: закон Снеллиуса выполняется при всех углах и величинах напряжения на электроде, а «показатель преломления» зависит от знака и величины поданного на электрод электрического напряжения по линейному закону.
Магнитооптическое изображение, соответствующее экспериментальной конфигурации на предыдущем рисунке.
Полученные результаты подтвердили ранее предложенную модель явления: вследствие неоднородного магнитоэлектрического эффекта электрическое поле меняет плотность поверхностной энергии доменной границы. Согласно сформулированному принципу, доменная граница располагается так, чтобы ее общая поверхностная энергия была минимальна.
Более детальное численное моделирование, проведенное аспирантом кафедры физики колебаний Никитой Мясниковым, показывает, что доменная граница отслеживает все неоднородности электрического поля и может преломляться на одном электроде по нескольку раз — не только на его границах, но и в области под ним, там, где меняется электрическое поле.
Этот эффект служит ещё одним красивым примером чувствительности магнитных доменных границ к электрическому полю — явления, ранее открытого в нашей лаборатории. Он может найти применение в регистрах сдвига и других устройствах магнитной логики и магнитной памяти.
Руководитель лаборатории фотоники и спинтроники профессор Александр Пятаков.
Схематическое изображение преломления на широкой части электродов.
Изображения: пресс-служба МГУ
Нет комментариев