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基于磁动力学方程的电流感应磁化翻转效应的宏观模型
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O316[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]清华大学微电子学研究所,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60606021),高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20060003067)和清华大学基础研究重点基金(批准号:Jz2001010)资助的课题.
中文摘要:

提出了一个基于磁动力学方程的宏观唯象理论模型,对纳米级赝自旋阀结构的电流感应磁化翻转效应给出了明晰的物理解释:流入自由层的净自旋流和自由层内的自旋弛豫过程的共同作用,导致自由层总磁矩随时间的改变,甚至产生磁化方向的翻转.模型将“铁磁,非铁磁”界面的自旋相关散射,以及铁磁层中的自旋积累和弛豫过程,统一于宏观的磁动力学方程中.通过求解该方程的解析解,给出了赝自旋阀在电流激励下的磁化翻转条件和临界电流密度的表达式.对该效应的定性解释和数值模拟结果都和实验报道良好符合.根据模型分析了影响临界电流密度的诸因素,并指出提高器件性能的途径.

英文摘要:

A macroscopic phenomenological model based on the magnetic dynamic equation was proposed to investigate spin-polarized current induced magnetization switching in a nano-scale pseudo-spin-valve structure. The movement and even reversal of the free layer's magnetization resulted from two factors, the net spin flux flowing into the free layer and the spin relaxation within it. The dynamic equation incorporated the spin-dependent scattering at the ferromagnetics/nonmagnetics interfaces, and the relaxation of spin accumulation in the ferromagnetic layer. Conditions of magnetization reversal and the corresponding critical currents were found by solving the dynamic equation analytically. The qualitative and quantitative results agree with most of experiments reported. According to the model, the influencing factors on the critical current were analyzed and the methods to improve device performances were pointed out.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876