Протокол заседания Диссертационного Совета (Фотоиндуцированная сверхбыстрая спиновая динамика в магнитных средах)

ОТЗЫВ на автореферат диссертации Кимеля Алексея Вольдемаровича 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 наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах Работа посвящена комплексным исследованиям магнитных динамических эффектов, индуцируемых сверхкороткими лазерными импульсами. Это новое, активно развиваемое направление, начало которому положено совсем недавно в 1996 году в работе Веацгера1ге Е, Мег1е .1, Раппо1з А, В1до1 3.

по исследованию магнитной динамики в никеле, индуцированной фемтосекундными оптическими импульсами. Автор диссертации весьма существенно продвинулся как в понимании механизмов магнитного отклика на сверхкороткий оптический сигнал, так и в экспериментальных исследованиях, демонстрирующих эти механизмы. В отличие от первых экспериментов, где основное действие света на магнитную среду сводилось к сверхбыстрому нагреву, создающему тенденцию к разрушению магнитного упорядочения, в диссертационной работе впервые экспериментально показано, что свет может эффективно действовать на спины как фемтосекундный импульс магнитного поля величиной порядка нескольких Тесла.

Здесь, таким образом, речь идет о принципиально новом механизме возбуждения сверхбыстрого магнетизма. Автор представил большое число результатов. Отметим только некоторые из них. В работе показано, что спиновая динамика может быть возбуждена сверхкоротким световым импульсом через его непосредственное воздействие на спин-орбитальную связь или обмен. В первом случае возникают магнитные осцилляции иа частотах порядка десятков МГц, во втором— спиновые волны с длинами порядка нм и частотами до 10 ГГц. Причем оказалось, что фазами спиновых волн можно управлять путем изменения поляризации возбуждающего света.

Эти обстоятельства открывают новые перспективы для развития терагерцовой магноники — новой технологии для высокоэкономичной и сверхбыстрой обработки информации. Отметим еше один интересный механизм возбуждения магнитных осцилляций, не вошедший в диссертацию, но впервые обнаруженный автором на монокристаллах бората железа. Сверхкороткий световой импульс возбуждает в кристаллической решетке продольную акустическую волну, которая через аномально большую в этом кристалле магнитоупругую связь приводит к магнитной динамике, правда, на существенно меньших, чем отмечено выше, частотах — порядка 1 МГц. Очень интересные результаты получены автором при изучении возможностей сверхбыстрого управления токами в магнетиках.

Установлено, что посредством воздействия света на спиновую подсистему магнетиков с сильной спин-орбитальной связью можно управлять электрическими токами в таких материалах. что Более того, показано что при использовании коротких терагерцовых импульсов излучения можно магнитооптическими методами эффективно детектировать электропроводность материалов с субпикосекундным временным разрешением. Эти результаты открывают перспективы развития такого востребованного и практически важного направления, как спинтроника.

В целом, представленная работа впечатляет. За сравнительно короткое время получено множество фундаментальных результатов в новой многообещающей области науки, исследовано большое количество разнообразных магнитных материалов. Полученные результаты открывают новые перспективы для таких практически важных направлений как спинтроника, магноника, фотоника. Работа дает импульс для создания устройств сверхбыстрой обработки и хранения больших объемов информации на магнитных носителях при минимальных энергетических затратах.

Важность этих перспектив в нынешних условиях глобальной технологической революции трудно переоценить. Представленная работа удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым ВАК РФ к докторским диссертациям, а ее автор, Кимель Алексей Вольдемарович, безусловно, заслуживает присуждения ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 05.27.01. Доктор физ.-мат.

наук, профессор (Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского) М.Б. Стругацкий .