Manyetik nanoyapılarda spin yönelimleri ve spin yörünge torku

Bu tezde üç farklı spintronik aygıtın statik özellikleri, uygulanan dış manyetik alan ya da akım atması altında incelendi. Astroid olarak isimlendirilen geometride oluşan manyetik antivorteksin statik özelliklerini incelemek ile işe başladık. Kararlı antivorteksi dış manyetik alanla oluşturmayı ve yok etmeyi başardık. Ayrıca antivorteksin dış manyetik alana verdiği tepkiyi inceledik. Bir diğer çalışmamızda, Pt/CoFeB/Ti çok katmanlı nano-sütunlarda arayüzey Dzyaloshinskii-Moriya etkileşimi (i-DMI) sayesinde oluşan manyetik radyal vorteksi gözlemledik. Çok katmanlı filmin manyetik anizotropisinin, üretim aşamalarında maruz kaldığı koşulların yardımı ile değiştirilebilmesi sonucunda kararlı Néel skyrmion, atnalı ve radyal vorteks gibi manyetik konfigürasyonları oda koşullarında sıfır dış manyetik alan altında gözlemledik. Son olarak özellikle (100) kristal yönelime sahip IrMn_3 antiferromıknatısının öz-torkunun gözlemlenmesine odaklandık. Değiş-tokuş alanının, uygulanan dış akım atmaları ile orantılı şekilde kaymasını gözlemledik. Ayrıca Hall bar geometrisine sahip aygıtın, spin orbital torku etkisinden kaynaklı DC akıma karşı direncindeki değişimini çalıştık. Farklı spin Hall açılı ağır metaller kullanarak verimliliklerini kıyasladık.