自旋转移矩驱动磁矩翻转和进动是目前学术界研究的热点领域之一。最近的实验研究表明除了自旋转移矩外,自旋霍尔效应产生的自旋矩也可以驱动磁矩翻转和进动。与自旋转移效应相比,自旋霍尔效应不仅在施加大的自旋矩到铁磁层方面更加有效,而且为制造高度可靠的自旋矩器件提供了更加简单的新结构。本项目拟通过对包含自旋霍尔效应自旋矩项的Landau–Lifshitz–Gilbert方程线性化并进行稳定性分析,从理论上对自旋霍尔效应自旋矩驱动磁矩翻转和进动展开系统的研究。通过探讨引起磁矩翻转的临界电流、翻转时间以及磁矩进动频率随外磁场和材料参数的变化关系,找寻出自旋霍尔效应自旋矩驱动的磁矩翻转和进动的物理机制。通过该项目的研究,不仅能丰富自旋霍尔效应自旋矩理论,而且可以为进一步的实验研究提供有益的指导。
英文主题词spin torque;spin hall effect;magnetization dynamics;ferromagnetic resonance;spin–orbit coupling