Частота спин-трансферного наноосциллятора на основе перпендикулярной туннельной наногетероструктуры с ненулевой эллиптичностью
Шубин Ю.Н., Машаев М.Х., Ведяев А.В., Стрелков Н.В.

Поступила в редакцию: 12 Января 2022

DOI: 10.31857/S0044451022050121

PDF (388.6K)

Свободный слой в наногетероструктуре с магнитным туннельным переходом (МТП) обычно имеет форму тонкого диска диаметром в несколько десятков нанометров и толщиной в несколько нанометров. При определенных значениях тока, протекающего через такую МТП-структуру, намагниченность свободного слоя испытывает стационарную прецессию, вызванную компенсацией диссипации энергии прецессии спин-трансферным эффектом. Важным свойством такого осциллятора является линейная зависимость частоты колебаний от приложенного напряжения. Если форма МТП-структуры приобретает эллиптичность при изготовлении, то колебания намагниченности становятся отличными от синусоидальных, и зависимость частоты от напряжения становится более сложной. В данной статье приводится приближенная формула для расчета частоты однодоменного наноосциллятора в МТП-структуре с ненулевой эллиптичностью, которая была получена с помощью ассимптотического метода решения уравнения Ландау-Лифшица с дополнительными феноменологическими транспортными слагаемыми. Также проводится сравнение полученной формулы с результатами численных расчетов, которое показывает хорошее согласование при малых отклонениях формы МТП-структуры от симметричного диска.