Рассмотрены фундаментальные физические принципы, лежащие в основе работы базовых элементов спинтроники: эффект гигантского магнетосопротивления, инжекция спин-поляризованных носителей заряда из намагниченного ферромагнитного электрода, излучательная рекомбинация в полупроводниках с участием спин-поляризованных носителей. Сформирована и исследована интегральная структура на основе GaAs (магниторезистивный спиновый светоизлучающий диод), в которой реализованы все вышеперечисленные явления. С точки зрения электрической схемы рассмотренный прибор представлял собой последовательно соединённые магниторезистивный элемент и светоизлучающий диод на основе системы металл/туннельно-тонкий диэлектрик/полупроводник. Показано, что магнитное поле, направленное в плоскости слоёв, изменяет состояние магниторезистивного элемента (высокое или низкое сопротивление) и тем самым позволяет управлять интенсивностью электролюминесценции. Магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости слоёв, обеспечивает намагничивание магнитного контакта светоизлучающего диода и спиновую инжекцию, сопровождающуюся испусканием циркулярно поляризованного света. В результате сформирован прибор, который может находиться в четырёх устойчивых магнитных состояниях (высокая—низкая интенсивность, "положительная"—"отрицательная" циркулярная поляризация). Подобная структура может выступить в качестве основы для элементов магнитной записи и передачи информации, в которых четыре устойчивых состояния формируют четверичную логику вместо бинарной.

Ключевые слова: спинтроника, спиновая инжекция, спиновый транспорт, магнитоуправляемый светодиод, спиновый светоизлучающий диод, магниторезистивный элемент PACS: 85.70.Sq DOI: 10.3367/UFNr.2025.03.039886 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/5/d/ 001524725300003 2-s2.0-105009283854 2025PhyU...68..512D Цитата: Дорохин М В, Ведь М В, Дёмина П Б, Кузнецов Ю М, Кудрин А В, Здоровейщев А В, Здоровейщев Д А, Байдусь Н В, Калентьева И Л "Магнитоуправляемый спиновый светоизлучающий диод" УФН 195 543–556 (2025) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks Поступила: 3 сентября 2024, доработана: 22 января 2025, одобрена в печать: 17 марта 2025 English citation: Dorokhin M V, Ved’ M V, Demina P B, Kuznetsov Yu M, Kudrin A V, Zdoroveyshchev A V, Zdoroveyshchev D A, Baidus N V, Kalentyeva I L “Magnetically controlled spin light-emitting diode” Phys. Usp. 68 512–524 (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2025.03.039886