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垂直自由层倾斜极化层自旋阀结构中的磁矩翻转和进动

王日兴 叶华 王丽娟 敖章洪

垂直自由层倾斜极化层自旋阀结构中的磁矩翻转和进动

王日兴, 叶华, 王丽娟, 敖章洪
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  • 在理论上研究了垂直自由层和倾斜极化层自旋阀结构中自旋转移矩驱动的磁矩翻转和进动.通过线性展开包括自旋转移矩项的Landau-Lifshitz-Gilbert方程并使用稳定性分析方法,得到了包括准平行稳定态、准反平行稳定态、伸出膜面进动态以及双稳态的磁性状态相图.发现通过调节电流密度和外磁场的大小可以实现磁矩从稳定态到进动态之间的转化以及在两个稳定态之间的翻转.翻转电流随外磁场的增加而增加,并且受自旋极化方向的影响.当自旋极化方向和自由层易磁化轴方向平行时,翻转电流最小;当自旋极化方向和自由层易磁化轴方向垂直时,翻转电流最大.通过数值求解微分方程,给出了不同磁性状态磁矩随时间的演化轨迹并验证了相图的正确性.
      通信作者: 王日兴, wangrixing1982@sina.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11347132)、湖南省自然科学基金(批准号:2016JJ3096)和湖南省教育厅一般项目(批准号:14C0807)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-20
  • 修回日期:  2017-03-18
  • 刊出日期:  2017-06-20

垂直自由层倾斜极化层自旋阀结构中的磁矩翻转和进动

  • 1. 湖南文理学院洞庭湖生态经济区建设与发展省级协同创新中心, 常德 415000;
  • 2. 湖南文理学院电气与信息工程学院, 常德 415000
  • 通信作者: 王日兴, wangrixing1982@sina.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11347132)、湖南省自然科学基金(批准号:2016JJ3096)和湖南省教育厅一般项目(批准号:14C0807)资助的课题.

摘要: 在理论上研究了垂直自由层和倾斜极化层自旋阀结构中自旋转移矩驱动的磁矩翻转和进动.通过线性展开包括自旋转移矩项的Landau-Lifshitz-Gilbert方程并使用稳定性分析方法,得到了包括准平行稳定态、准反平行稳定态、伸出膜面进动态以及双稳态的磁性状态相图.发现通过调节电流密度和外磁场的大小可以实现磁矩从稳定态到进动态之间的转化以及在两个稳定态之间的翻转.翻转电流随外磁场的增加而增加,并且受自旋极化方向的影响.当自旋极化方向和自由层易磁化轴方向平行时,翻转电流最小;当自旋极化方向和自由层易磁化轴方向垂直时,翻转电流最大.通过数值求解微分方程,给出了不同磁性状态磁矩随时间的演化轨迹并验证了相图的正确性.

English Abstract

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