Заключение организации (Фотоиндуцированная сверхбыстрая спиновая динамика в магнитных средах)

ЖДАЛО» проректор ФГБОУ ВО верситет» Л. Панков ЗАЮПОЧЕНИЕ федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский технологический университет» по диссертационной работе Алексея Вальдемаровича Кимеля на тему «Фотоиндуцированная сверхбыстрая спиновая динамика в магнитных средах», представленной на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано-электроника, приборы на квантовых эффектах. Диссертационная работа выполнена на кафедре наноэлектроники физико- технологического института федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский технологический университет», Министерство образования и науки Российской Федерации.

В настоящее время Алексей Вольдемарович Кимель является ведущим ученым 1в рамках соглашения с Министерством образования н науки Российской Федерации №14,Е50,31.0034) специализированной учебно-научной лаборатории сверхбыстрой динамики ферроиков кафедры наноэлектроннки физико-технологического института Московско~о технологического университета.

В 1997 г. А, В. Кимель окончил Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им. В. И. Ульянова 1Леннна). Ему присуждена квалификация инженер по специальности «Электронные приборы и устройства». В 2002 г. А, В. Кимель получил степень кандидата физико-математических наук. Защита диссертации состоялась в физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН по специальности "Физикатвердого тела" Научный консультант — Звездин Анатолий Константинович, профессор, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник теоретического отдела Института общей физики им.

А.М. Прохорова РАН. Выписка из протокола ле 7заседани» карредры наноэлектроника 4изико-технологического института 1редерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский технологический университетру от Зб июня 201 7 г. лр уудо~пд. «д.п., доп. Бури ГФ., дт.д, проф. Буду А.А., дт.п, проф. Б~ратюо К.А., к,ф.-м.н., доц. Гладьппев И.В., к.т.н., доц. Захаров А,К., к.ф.-м.н., доц. Индришенок В.И., к.т.н., доц. Каменцев К.Е., д.ф.-м.н., проф.

Капустин В.И., Колесникова Т.Г., Матвеева И.В., д.ф.-м.н., проф. Мишина Е.Д., д.ф.-м.н., проф. Морозов В.Г., к т.н., доц. Певцов Е.Ф., д.ф.-м.н,„проф. Покатилов В.С., д.ф.-м.н.„проф. Сигов А.С., к.ф.-м.н., доц. Фетисов Л,Ю., к.ф.-м.н., доц. Шерстюк Н.Э., д.ф.-м.н., проф. Щука А.А., д.ф,-м.н., доц. Юрасов А.Н.

Заседание вел заведующий кафедрой наноэлектроники академик РАН, д.ф.-м.н., проф. Сигов Александр Сергеевич. Повестка дня: О рекомендации к защите диссертации на соискание степени доктора физико-математических наук ведущего ученого специализированной учебно-научной лаборатории сверхбыстрой динамики ферроиков кафедры наноэлектроннки физико- технологического института ' Алексея Вольдемаровнча Кнмеля вФОТОИНДУЦИРОВАННАЯ СВЕРХБЫСТРАЯ СПИНОВАЯ ДИНАМИКА В МАГНИТНЫХ СРЕДАХ» по специальности 05.27.01 — «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектахв.

Слушали: Выступление А.В. Кнмеля по материалам диссертационной работы. В ходе обсуждения были заданы следующие вопросы: .-м.н. В.Г. Мо озон: В проведенных исследованиях основным методом был эксперимент. А какую роль в данной работе играли теоретические исследования? Ответ: Совершенно верно.

Сверхбыстрый магнетизм на данный момент развивается в основном за счет экспериментальных исследований. Новые, смелые, можно даже сказать дерзкие эксперименты ставят новые вопросы перед современной теорией магнетизма. Практически в каждой работе мы пытаемся работать в сотрудничестве с теоретиками. В этой связи могу упомянуть наши совместные работы с В.Н. Гриднев, Б.А. Иванов, А. К. Звездин, Ю.

Мокроусов, С. Блюгель, Наиболее интересные работы получаются тогда, когда предложенные теоретические модели приводят к новым экспериментам. К счастью, очень часто это удается. Феноменологический анализ наблюдаемых явлений мы проводим сами, без помощи теоретиков. Таким образом, мы получаем представление о симметрии наблюдаемого явления и допустимых приближения в модели. Это является первым шагом к плодотворному сотрудничеству с теоретиками. К..-м.н. И.В. Гл ышев Как Ваши исследования могут быть использованы при создании новых или совершенствовании имеющихся приборов для вашей специальности? Ответ: Очевидно, что фундаментальные исследования, как правило, далеки от реальных приложений.

Тем не менее, существует надежда, что исследования сверхбыстрой динамики намагниченности могут привести к созданию принципиально новых технологий, которые позволят достичь необходимого уровня конкурентоспособности в ближайшие 10-15 лет. За последнее десятилетие крупнейшие производители магнитных носителей (Беака1е и НОЗТ) провелн работу над новой концепцией записи информации с помощью света - Неаг Азз(з1ес1 Мадпейс И.есогйпя (НАМК).

Предполагается, что НАМК выйдет на рынок уже в 2018 году, и не понятно, сможет ли магнитная технология развиваться дальше. Результаты этой работы будуг способствовать поиску новых технологий для более быстрой и более энергоэффективной магнитной записи. ,-м.н. Е.. Мишина: У меня вопрос теоретический. Когда Вы проводите феноменологический анализ, Вы часто пользуетесь недиссипативным приближением. Насколько оправдано такое приближение? Ответ: Отсутствие диссипаций в реальности соответствует нерезонансной накачке электронного перехода.

Это очень часто встречающиеся явление, Более того, согласно соотношению Крамерса-Кронига, зная спектр коэффициента преломления, можно получпть спектр поглощения. Таким образом, неднссипативное приближение существенно облегчает рассмотрение и практически не имеет минусов. Исключениями являются случаи, когда важна операция инверсии времени. Сильное поглощение приводит к росту энтропии, что снимает эквивалентность двух направлений осн времени и пропадает инвариантность по отношению к инверсии времени.

К.т.н. А.К. Заха ов: Как Вы смотрите на дальнейшее развитие области сверхбыстрого магнетизма? Ответ: Интерес к все более быстрым явлениям синцовой динамики привел к тому, что родилась область сверхбыстрого магнетизма. Несколько чрезвычайно интересных экспериментальных наблюдений поставили ряд вопросов в современной теории магнетизма, разрешение которых требует нетрадиционных подходов. Современные теории, основанные на макроспнновом и аднабатическом приближениях и принципах равновесной термодинамики, не в состоянии описать явления, которые происходят в сильно неравновесном состоянии вещества. Мне кажется, что основная задача в сверхбыстром магнетизме сейчас очень похожа на задачи зарождающейся квантовой механики в начале 20-го века.

Наблюдается что-то очень интересное, что не описывается современными теориями. С фундаментальной точки зрения„важной задачей сейчас является разработка постулатов (типа постулатов Бора), которые все же позволят разработать интуитивно понятную модель. Чрезвычайно интересно расширить исследования сверхбыстрой динамики в магнетиках на ферроики вообще. Сверхбыстрой динамикой ферроиков занимается наша лаборатория в МИРЭА. Ну а с практической точки зрения, сверхбыстрый магнетизм — это новые возможности для технологий будущего. Именно от успеха в создании новых технологий и устройств и будет зависеть будущее сверхбыстрого магнетизма н магнетизма в целом. К.,-м.н. ЛЛО. Фетисов Каков был Ваш личный вклад в представленные исследования? Оп~ет: В тех работах, в которых я являюсь первым автором„я бьш основным исполнителем и участвовал во всех этапах исследований от формулировки целей эксперимента до написания статьи.

В работах, где я являюсь вторым автором, я так же участвовал на всех этапах исследований, но исследования выполнялись в сотрудничестве с аспирантом (первый автор), и я играл роль елее прямого руководителя. В тех работах, где я являюсь последним автором, я являлся научным руководителем всего проекта. В этом случае я формулировал задачи, формировал научный коллектив, руководил аспирантами и научными сотрудниками, участвовал в проектировании эксперимента, интерпретации экспериментальных данных и написании статей, Председатель, академик РАН„д.ф.-м.н., А.С.

Сигов: Мы выслушали сообщение А.В. Кимеля о работе над диссертацией н основных результатах, Хочется отметить большой объем проведенной экспериментальной н теоретической работы, ее высокий уровень, а также внушительный личный вклад автора. Результаты работы опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК, прошли апробаци|о па ведущих международных и всероссийских конференциях. На основании вышеизложенного предлагаю одобрить результаты работы А.В. Кимеля над диссертацией и рекомендовать диссертацию к защите. Заслушав и обсудив доклад ведущего ученого А.В. Кимеля, а также ознакомившись с текстом диссертации и авторефератом, кафедра наноэлектроники приняла следующее заключение: Актуальность темы и направленность исследования Диссертационная работа Алексея Вальдемаровича Ким ела посвящена актуальной проблеме поиска путей повышения быстродействия современных вычислительных устройств. Современная магнитная запись основана на переключении намагниченности в магнитном поле.

Быстрая запись информации требует генерации коротких импульсов магнитного поля, что сопровождается болыпими потерями энергии. Тепло, которое вырабатывается современными облачными центрами хранения данных, уже сейчас создает серьезную проблему для дальнейшего увеличения скорости записи информации. Таким образом, поиск новых способов записи информации на временах намного быстрее, чем 1 нс и с минимально возможньпи выделением тепла, а значит без применения внешних магнитных полей, является одной нз важнейших задач, которые ставит перед фундаментальной наукой современное общество. Личное участие соискателя ученой степени в получении результатов, нзложениьп в диссертации Личный вклад автора заключается в постановке и обосновании задач исследования, разработке методик экспериментального исследования по всем направлениям, представленным в диссертационной работе, разработке теоретических моделей, проведении расчетов, обработке и анализе основных результатов.