Гигантское магнитосопротивление в ферромагнитных наноконтактах

Первая часть статьи посвящена теоретическому исследованию магнитосопротивления точечных наноконтактов между различными ферромагнитными металлами в рамках квазиклассического подхода. Изучена зависимость магнитосопротивления от размеров контакта и длин свободного пробега. Толщина доменной стенки в наноконтактах принималась равной длине контакта. Рассмотрен случай возможного наличия диэлектрического оксидного слоя между металлами в области контакта. В этой связи изучено туннельное магнитосопротивление и его зависимость от приложенного напряжения и длин свободного пробега в ферромагнитных электродах. Полученные результаты удовлетворительно согласуются с имеющимися экспериментальными данными.
Далее, во второй части статьи в рамках квантовой теории рассеяния развивается теория квантованной проводимости контактов атомных размеров с учетом вероятности переворота спина электрона проводимости. За нулевое приближение теории возмущений принимается точное решение уравнения Шрёдингера, описывающее движение электрона в модельном линейном потенциале. Разница между модельным и действующим потенциалами доменной стенки рассматривается по теории возмущений для вычисления вероятности прохождения и отражения, а также проводимости наноконтакта с сохранением и переворотом электронного спина. Впервые показывается, что проводимость с переворотом спина устанавливает естественное ограничение на бесконечный рост баллистического магнитосопротивления наноконтактов при уменьшении их размеров.