ИСТИНА

Для наноразмерных магнитных устройств памяти наиболее подходящими структурами являются системы, способные к сохранению сильной магнетизации в условиях влияния внешних магнитных полей, электрических токов и тепловых флуктуаций, а так же системы, обладающие большими значениями энергии магнитной анизотропии [1]. За последние два десятилетия, благодаря развитию туннельной микроскопии, учеными достигнут большой прогресс в экспериментальном изучении подобных систем, а также в их конструировании путем поштучного последовательного прецизионного расположения атомов на различных подложках [2]. На настоящий момент формирование и экспериментальное исследование наноструктур является сложной ресурсоемкой задачей, требующей больших материальных и технологических затрат. Совершенствование вычислительных технологий позволило проводить первопринципные теоретические исследования в данном направлении. В настоящей работе было проведено первопринципное теоретическое исследование квантовых магнитных свойств и стабильности одномерных монооксидов нанопроводов Co на вицинальных поверхностях Pt(110). Структура и электронные конфигурации рассчитывались с помощью теории функционала электронной плотности. Стабильность структур в физически реализуемых диапазонах температур и давлений исследовалась методами первопринципной атомистической термодинамики. Были рассмотрены два сечения кристалла Pt, представляющие A и B типы ступеней. Для всех структур были обнаружены высокие значения магнитного момента атомов Co. Также было обнаружено, что окисление нанопровода может не только менять сцепление его атомов, но также приводить к появлению вырождения по энергии в этом сцеплении, более того, было показано, что с помощью подачи внешнего электрического поля возможно прецизионное переключение между сцеплениями. Детальное изучение магнитной анизотропии показало, что присутствие кислорода в системе понижает энергию магнитной анизотропии, а также может изменять направление намагниченности. Тем не менее, значения энергий магнитной анизотропии для всех типов окисления остаются существенными по сравнению с магнитными ячейками в виде одиночных атомов. Разработанная нами термодинамическая модель показала, что одномерные монооксиды Co являются более стабильными на исследуемых поверхностях, чем чистые нанопровода. Таким образом, формирование низкоразмерных оксидов нанопровода может предотвратить перемешивание его атомов с подложкой.