МАКРОСПИН В ФЕРРОМАГНИТНЫХ НАНОПЕРЕХОДАХ
Гуляев Ю.В., Зильберман П.Е., Панас А.И., Эпштейн Э.М.

Поступила в редакцию: 7 Июля 2008

PACS: 72.25.Ba, 72.25.Hg, 75.47.-m

DJVU (175.1K)

PDF (431.2K)

Исследуется прохождение перпендикулярного тока через ферромагнитный нанопереход - слоистую наноразмерную структуру спин-вентильного типа, содержащую два ферромагнитных слоя, разделенных спейсером, который в отсутствие тока предотвращает обменную связь слоев, но не оказывает влияния на спиновую поляризацию тока. Выводятся условия достижения высокого уровня инжекции спинов током, при котором концентрация инжектированных неравновесных спинов может достигать или даже превосходить их равновесную концентрацию. В этих условиях имеет место ряд новых эффектов. Порог обменного переключения током уменьшается на порядки за счет согласования спиновых сопротивлений слоев. Наложение внешнего магнитного поля вблизи ориентационного фазового перехода дополнительно понижает этот порог. Возникает мультистабильность, когда одному значению тока соответствуют две (или больше) устойчивых неколлинеарных ориентации намагниченности. Само переключение становится необратимым. Методическая особенность работы состоит в том, что расчет ведется в приближении так называемого «макроспина», которое хорошо соответствует большинству известных экспериментов. В этом приближении впервые выведены и решены уравнения движения с учетом как крутильного момента, так и спиновой инжекции.