ИСТИНА

Сегодня переход к сверхбыстрой электронике требует материалов с высокочастотной спиновой динамикой. В этом свете перспективными оказываются изоляторы, обладающие явлением естественного ферромагнитного резонанса (ЕФМР). На эту роль феррит кобальта, являющийся магнитотвёрдым ферримагнетиком при низких температурах, представляется наиболее подходящим кандидатом. Однако в литературе до сих пор нет как предложений по изготовлению спинтронного устройства, основанного на эффекте ЕФМР, так и данных об электронных резонансах CoFe2O4. Целью данной работы является синтез CoFe2O4 в виде наночастиц и керамики, а также исследование магнитостатических и магнитодинамических свойств данных материалов в зависимости от температуры измерений. Наночастицы CoFe2O4 со средним диаметром 5 - 20 нм получены путём кристаллизации ксерогеля CoFe2O4/SiO2, полученного гидролизом тетраэтоксисилана в водно-спиртовом растворе Fe3+ и Co2+, при температурах 900 – 1200 °С. Керамика CoFe2O4 с размерами кристаллитов около 4 мкм получена в процессе спекания CoCO3 и Fe2O3 при температуре 1350 °С. У однодоменных образцов широкие петли гистерезиса. Материалы обладают интенсивным резонансным поглощением на частотах выше 0,20 ТГц в отсутствии внешнего магнитного поля. Керамический образец демонстрирует самую высокую из известных частот ЕФМР - 0,35 ТГц. Для объяснения продемонстрированных магнитодинамических свойств была разработана модель, основанная на уравнении Ландау-Лифшица. Расчёты спиновых токов показывают, что эти материалы должны обеспечивать на несколько порядков более мощную спиновую накачку на суб-ТГц/ТГц частотах по сравнению с антиферромагнитными изоляторами даже в отсутствии внешнего магнитного поля. Это открывает новые горизонты для разработки практической сверхбыстрой электроники. Исследование выполнено за счет гранта РНФ № 21-79-10184.