Структуры с туннельным магнитным переходом (ТМП), состоящие из двух магнитных нанослоёв, разделённых диэлектрической прослойкой толщиной порядка нанометра, являются перспективными материалами для ячеек магнитной памяти со случайным доступом, нейроморфных вычислений и др. Перпендикулярная магнитная анизотропия (ПМА) обеспечивает высокую плотность магнитной записи, уменьшает пороговые токи переключения намагниченности и др. Возможность изменять ПМА короткими лазерными импульсами существенно расширит функциональность таких структур. Впервые показано, что в структуре с ТМП CoFeB/MgO/CoFeB, воздействие фемтосекундных лазерных импульсов приводит к сверхбыстрому полному подавлению ПМА ферромагнитных электродов CoFeB, включающей конкурирующие вклады интерфейсной анизотропии и анизотропии формы. В результате происходит спин-переориентационный переход, который обеспечивает лазерно-индуцированное переключение ТМП между состояниями с параллельной и ортогональной взаимными ориентациями намагниченностей в электродах. Условием для переключения оказалось обнаруженное нами усиление изменения интерфейсной анизотропии по сравнению с изменением анизотропии формы при увеличении энергии возбуждающего импульса.

Публикации

1. L.A. Shelukhin, R.R. Gareev, V. Zbarsky, et al., Spin reorientation transition in CoFeB/MgO/CoFeB tunnel junction enabled by ultrafast laser-induced suppression of perpendicular magnetic anisotropy, Nanoscale 14, 8153-8162 (2022)