Связанная динамика магнитных вихрей в пятислойном спинтрансферном наноосцилляторе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние спин-поляризованного тока и числа магнитных слоев на связанную динамику вихрей в спин-трансферных наноосцилляторах малого диаметра. Найдена с использованием пакета программ для микромагнитного моделирования SpinPM зависимость частоты от величины токов, при которых наблюдается стационарный режим связанных колебаний трех вихрей. Показана для случая трех одинаковых магнитных слоев возможность реализации разных сценариев связанной динамики вихрей. Получено, что при численном расчете для случая трех магнитных слоев получаются частоты стационарных связанных колебаний меньшие, чем предсказывает теория, построенная на эффективных уравнениях для координат центра вихря.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Г. Екомасов

Уфимский университет науки и технологий

Email: georgij.antonow@yandex.ru
Россия, ул. Заки Валиди, 32, Уфа, 450076

Д. Ф. Нерадовский

Тюменский государственный университет

Email: georgij.antonow@yandex.ru
Россия, ул. Володарского, 6, Тюмень, 625003

Г. И. Антонов

Уфимский университет науки и технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: georgij.antonow@yandex.ru
Россия, ул. Заки Валиди, 32, Уфа, 450076

В. В. Филиппова

Уфимский университет науки и технологий

Email: georgij.antonow@yandex.ru
Россия, ул. Заки Валиди, 32, Уфа, 450076

Список литературы

  1. Звездин К.А., Екомасов Е.Г. // ФММ. 2022. Т. 123. № 3. С. 219.
  2. Wu J., Carlton D., Park J., Meng Y. // Nature Phys. 2011. V. 7. P. 303. doi: 10.1038/nphys1891.
  3. Mironov V.L., Gribkov B.A., Fraerman A.A. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2007. V. 312. P. 153. doi: 10.1016/j.jmmm.2006.09.032.
  4. Guslienko K. Yu., Han X.F., Keavney D.J. et al. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. № 6. P. 067205. doi: 10.1103/PhysRevLett.96.067205.
  5. Bohlens S., Krüger B., Drews A., Bolte M. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93. № 14. P. 142508. doi: 10.1063/1.2998584 6.
  6. Nakano K., Chiba D., Ohshima N. et al. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. № 26. P. 262505. doi: 10.1063/1.3673303 56.
  7. Grollier J., Querlioz D., Camsari K.Y. et al. // Neuromorphic Spintronics. Nat Electron. 2020. V. 3. P. 360. doi: 10.1038/s41928-019-0360-9.
  8. Звездин А.К., Хвальковский А.В., Звездин К.А. // Успехи физ. наук. 2008. Т. 178. № 4. C. 436. doi: 10.1070/PU2008v051n04ABEH006508.
  9. Dussaux A., Georges B., Grollier J. et al. // Nature Commun. 2010. V. 1. P. 8. doi: 10.1038/ncomms1006
  10. Khvalkovskiy A.V., Grollier J., Dussaux A. et al. // Phys. Rev. B. 2009. V. 80. № 14. P. 140401. doi: 10.1103/PhysRevB.80.140401.
  11. Gaididei Y., Kravchuk V., Sheka D. // Int. J. Quantum Chemistry. 2010. V. 110. P. 8397. doi: 10.1002/qua.22253.
  12. Ivanov B.A., Zaspel E. // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 99. № 24. P. 247208. doi: 10.1103/PhysRevLett.99.247208.
  13. Усов Н.А., Песчаный С.Е. // ФММ. 1994. Т. 78. № 6. С. 13.
  14. Guslienko K. Yu., Buchanan K.S., Bader S.D., Novosad V. // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. № 22. P. 223112. doi: 10.1063/1.1929078.
  15. Locatelli N., Naletov V.V., Grollier J. et al. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. № 6. P. 062501. doi: 10.1063/1.3553771.
  16. Cherepov S.S., Koop B.C., Galkin A.Y. et al. // Phys. Rev. Lett. 2012. V. 109. № 9. P. 097204. doi: 10.1103/PhysRevLett.109.139902.
  17. Locatelli N., Ekomasov A.E., Khvalkovskiy A.V. et al. // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 102. № 6. P. 062401. doi: 10.1063/1.4790841
  18. Sluka V., Kakay A., Deac A.M. et al. // Nat. Commun. 2015. V. 6. P. 6409. doi: 10.1038/ncomms7409.
  19. Locatelli N., Lebrun R., Naletov V. et al. // IEEE Trans. 2015. V. MAG-51. № 8. Article No. 4300206. doi: 10.1109/TMAG.2015.2414903.
  20. Holmgren E., Bondarenko A., Ivanov B.A., Korenivski V. // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. № 9. P. 094406. doi: 10.1103/Phys. rev.B.97.094406.
  21. Anam Hanif, Arbab Abdur Rahim, Husnul Maab // Physica B: Cond. Matt. 2023. V. 668. ArticleNo. 415203. doi: 10.1016/j.physb.2023.415203.
  22. Екомасов А.Е., Степанов С.В., Звездин К.А., Екомасов Е.Г.//ФММ. 2017. Т. 118. № 4. С. 345. doi: 10.7868/S0015323017020024
  23. Степанов С.В., Екомасов А.Е., Звездин К.А., Екомасов Е.Г.//ФТТ. 2018. Т. 60. № 6. С. 1045.
  24. doi: 10.21883/FTT.2018.06.45974.22M
  25. Ekomasov A.E., Stepanov S.V., Zvezdin K.A., Ekomasov E.G. // J. Magn. Magn.Mater. 2019. V. 471. P. 513. DOI: org/10.1016/j.jmmm.2018.09.077.
  26. Екомасов Е.Г., Степанов С.В., Назаров и др.// Письма в ЖТФ. 2021. Т. 47. № 17. С. 26.
  27. Stepanov S.V., Nazarov V.N., Zvezdin K.A., Ekomasov E.G. // J. Magn. Magn. Mater. 2022. V. 562. P. 169758. doi: 10.1016/j.jmmm.2022.169758.
  28. Lacoste B., Marins de Castro M., Devolder T. et al. // Phys. Rev. B. 2014. V. 90. № 22. P. 224404. doi: 10.1103/PhysRevB.90.224404.
  29. Zaspel C.E., Galkina E.G., Ivanov B.A. // Phys. Rev. Appl. 2019. V. 12. № 4. P. 044019. doi: 10.1103/PhysRevApplied.12.044019.
  30. Chun-Yeol You // J. Magnetics. 2012. V. 17. P. 73. doi: 10.4283/jmag.2012.17.2.073.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематичное представление многослойной столбчатой наноструктуры.

Скачать (8KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Траектории движения кора вихря в верхнем слое, полученные для случая 15/15/15 при токе 28.27 мА для интервалов времени: 0…25 (а), 25…50 (б), 50…75 (в), 75…100 нс (г); обозначены моменты времени: 0 (1), 25 (2), 50 (3), 75 (4) и 100 нс (5).

Скачать (115KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Траектории движения кора вихря в среднем слое, полученные для случая 15/15/15 при токе 28.27 мА для интервалов времени: 0…25 (а), 25…50 (б), 50…75 (в), 75…100 нс (г); обозначены моменты времени: 0 (1), 25 (2), 50 (3), 75 (4) и 100 нс (5).

Скачать (114KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Траектории движения кора вихря в нижнем слое, полученные для случая 15/15/15 при токе 28.27 мА для интервалов времени: 0…25 (а), 25…50 (б), 50…75 (в), 75…100 нс (г); обозначены моменты времени: 0 (1), 25 (2), 50 (3), 75 (4) и 100 нс (5).

Скачать (109KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимости частоты стационарных колебаний вихрей от величины тока для трехслойной структуры: три магнитных вихря движутся с одинаковой частотой (1), два магнитных вихря движутся с одинаковой частотой (2), вылет вихря за край в третьем магнитном слое (3); для двухслойной структуры: частота колебаний для первого (4) и второго (5) слоев.

Скачать (10KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024