RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2016, том 8, выпуск 4, страницы 605–620 (Mi crm15)  

МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ

Классификация динамических режимов переключения намагниченности в трехслойной ферромагнитной структуре в зависимости от спин-поляризованного тока инжекции и внешнего магнитного поля. I. Продольная анизотропия

Н. В. Островскаяa, В. А. Скидановab, Ю. А. Юсиповаb

a Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН, Россия, 124365, г. Москва, Зеленоград, ул. Советская, д. 3
b Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники", Россия, 124498, г. Москва, Зеленоград, Солнечная аллея, д. 5

Аннотация: В приближении однородной намагниченности построена математическая модель ячейки памяти MRAM c осью анизотропии, расположенной в плоскости запоминающего ферромагнитного слоя ячейки и ориентированной параллельно ее краю (продольная анизотропия). Модель базируется на уравнении Ландау-Лифшица-Гильберта с токовым членом в форме Слончевского-Берже. Выведена система обыкновенных дифференциальных уравнений в нормальном виде, описывающая динамику намагниченности в трех-слойной вентильной структуре Co/Cu/Co в зависимости от величины тока инжекции и внешнего магнитного поля, параллельного оси анизотропии магнитных слоев. Показано, что при любых токах и полях система имеет два основных состояния равновесия, расположенных на оси, совпадающей с осью анизотропии. Проведен анализ устойчивости этих состояний равновесия. Выписаны уравнения для определения дополнительных состояний равновесия. Показано, что в зависимости от величины внешнего магнитного поля и тока инжекции система может иметь всего два, четыре и шесть симметричных относительно оси анизотропии положений равновесия. Построены бифуркационные диаграммы, характеризующие основные типы динамики вектора намагниченности свободного слоя. Проведена классификация фазовых портретов на единичной сфере в зависимости от управляющих параметров (тока и поля). Изучены особенности динамики вектора намагниченности в каждой из характерных областей бифуркационной диаграммы и численно построены траектории переключения. Для построения траекторий использовался метод Рунге-Кутты. Найдены параметры, при которых существуют неустойчивые и устойчивые предельные циклы. Установлено, что неустойчивые предельные циклы существуют вокруг основного устойчивого равновесия на оси, совпадающей с осью анизотропии, а устойчивые циклы - вокруг неустойчивых дополнительных равновесий. Граница области существования устойчивых предельных циклов рассчитана численно. Обнаружены новые типы динамики под влиянием внешнего магнитного поля и спин-поляризованного тока инжекции: случайное и неполное переключение намагниченности. Аналитически определены значения пороговых токов переключения в зависимости от внешнего магнитного поля. Численно выполнены оценки времени переключения в зависимости от величин управляющих параметров.

Ключевые слова: память MRAM, одноосная анизотропия, намагниченность, свободный слой, закрепленный слой, уравнение Ландау-Лифшица-Гильберта, переключение намагниченности.

DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2016-8-4-605-620

Полный текст: PDF файл (4620 kB)
Полный текст: http://crm.ics.org.ru/.../2477
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 538.955
Поступила в редакцию: 16.05.2016
Принята в печать:28.07.2016

Образец цитирования: Н. В. Островская, В. А. Скиданов, Ю. А. Юсипова, “Классификация динамических режимов переключения намагниченности в трехслойной ферромагнитной структуре в зависимости от спин-поляризованного тока инжекции и внешнего магнитного поля. I. Продольная анизотропия”, Компьютерные исследования и моделирование, 8:4 (2016), 605–620

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{OstSkiIus16}
\by Н.~В.~Островская, В.~А.~Скиданов, Ю.~А.~Юсипова
\paper Классификация динамических режимов переключения намагниченности в трехслойной ферромагнитной структуре в зависимости от спин-поляризованного тока инжекции и внешнего магнитного поля. I. Продольная анизотропия
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2016
\vol 8
\issue 4
\pages 605--620
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm15}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2016-8-4-605-620}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/crm15
  • http://mi.mathnet.ru/rus/crm/v8/i4/p605

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
    Цикл статей
  • Компьютерные исследования и моделирование
    Просмотров:
    Эта страница:84
    Полный текст:32
    Литература:4
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2020