Tapahtumat

Väitös teknillisen fysiikan alalta, DI Sampo Hämäläinen

Spin aaltojen harjalla: Virityksiä ja jännitystä

Diplomi-insinööri Sampo Hämäläinen väittelee perjantaina 12.10.2018 klo 12 Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa, salissa U1, Otakaari 1, Espoo. Väitöskirjassa "Spin-wave excitations in multiferroic heterostructures and CoFeB/YIG bilayers" tutkitaan uusia mekanismeja luoda ja suodattaa spin aaltoja moniferroisissa heterorakenteissa ja YIG/CoFeB kaksikerrosrakenteissa.

Spin aallot ovat kollektiivisia magneettisia viritystiloja, joilla voi olla pitkä koherenssipituus, suuri ryhmänopeus ja nanometriluokan aallonpituus. Toisin kuin perinteisessä elektroniikassa, spin aaltojen etenemiseen ei vaadita elektronien liikettä, jolloin järjestelmässä ei ole Joule häviöitä. Spin aaltoja voidaan hyödyntää esimerkiksi vähäenergisessä aaltoliikemäisessä laskennassa, mikroaaltosuotimissa ja informaation tallentamisessa.

Spin aaltoihin nojautuvat laitteet vaativat uusia tapoja luoda lyhyen aallonpituuden aaltoja. Tässä väitöskirjassa esitän uusia tapoja luoda spin aaltoja, uudenlaisen spin aalto suotimen ja seisovien aaltojen muodostumisen venymäkytketyissä moniferroisissa materiaaleissa ja YIG/CoFeB kaksikerrosrakenteissa. Heiluttelemalla lukittua domain seinämää sähkövirralla tai kutittamalla näytettä vaihtotaajuisella magneettikentällä magneettisesti saturoidussa tilassa, aaltoja syntyy seinämän kohdalla. Tämän lisäksi, esitän uuden tavan suodattaa spin aaltoja käyttäen domain seinämiä. Seinämää voidaan ohjelmoida leveän ja kapean välillä, jolloin seinämä on joko läpinäkyvä aalloille tai aallot heijastuvat rajapinnasta. Tällaista ominaisuutta voidaan käyttää spin aaltosuotimissa ja loogisissa porteissa. Koska domain seinämän tila on myös pysyvä, kahta seinämän tilaa voidaan hyödyntää myös tallentamaan tietoa pitkäkestoisesti.

Vastaväittäjä: Prof. Dr.-Ing. Jeffrey McCord, Christian-Albrechts Universität zu Kiel, Saksa

Kustos: professori Sebastiaan van Dijken, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, teknillisen fysiikan laitos

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu