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 5, страницы 755–764 (Mi crm25)  

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. II. Перпендикулярная анизотропия

Н. В. Островскаяa, В. А. Скидановab, М. С. Скворцовb

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, г. Зеленоград, площадь Шокина, д. 1

Аннотация: В приближении однородной намагниченности построена математическая модель трехслойной ячейки памяти MRAM c осью анизотропии, расположенной перпендикулярно запоминающему ферромагнитному слою ячейки (перпендикулярная анизотропия). Предполагается, что первоначально намагниченность свободного слоя ячейки ориентирована вдоль оси анизотропии и соответствует состоянию «нуль». Одновременное мгновенное включение спин-поляризованного тока и магнитного поля воздействует на намагниченность свободного слоя и может перевести ее в противоположное положение, соответствующее состоянию «единица». Математическое описание эффекта основано на классическом векторном уравнении Ландау-Лифшица с диссипативным членом в форме Гильберта. В нашей модели учтены взаимодействия намагниченности с внешним магнитным полем и эффективными полями анизотропии и размагничивания, а также с током инжекции в форме Слончевского-Берже. Выведена система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающая динамику намагниченности в трехслойной вентильной структуре Co/Cu/Co в зависимости от управляющих параметров: 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. Установлено, что в данной системе, в отличие от системы с продольной анизотропией, дополнительные со-стояния равновесия отсутствуют. Проведен анализ устойчивости основных состояний равновесия по первому приближению. Построены бифуркационные диаграммы, характеризующие 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, методом Рунге-Кутты, построены траектории переключения. Найдены комбинации управляющих параметров, при которых переключение невозможно. Найдены области существования устойчивых и неустойчивых предельных циклов системы. Аналитически определены значения пороговых токов переключения в зависимости от внешнего магнитного поля. Проведено сравнение значений порогового тока в моделях с продольной и перпендикулярной анизотропией при нулевом магнитном поле и показано, что в модели с перпендикулярной анизотропией ток переключения почти на порядок ниже, чем в модели с продольной анизотропией.

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

DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2016-8-5-755-764

Полный текст: PDF файл (3559 kB)
Полный текст: http://crm.ics.org.ru/.../2499
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 538.955
Поступила в редакцию: 17.05.2016
Принята в печать:28.07.2016

Образец цитирования: Н. В. Островская, В. А. Скиданов, М. С. Скворцов, “Классификация динамических режимов переключения намагниченности в трехслойной ферромагнитной структуре в зависимости от спин-поляризованного тока инжекции и внешнего магнитного поля. II. Перпендикулярная анизотропия”, Компьютерные исследования и моделирование, 8:5 (2016), 755–764

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{OstSkiSkv16}
\by Н.~В.~Островская, В.~А.~Скиданов, М.~С.~Скворцов
\paper Классификация динамических режимов переключения намагниченности в трехслойной ферромагнитной структуре в зависимости от спин-поляризованного тока инжекции и внешнего магнитного поля. II. Перпендикулярная анизотропия
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2016
\vol 8
\issue 5
\pages 755--764
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm25}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2016-8-5-755-764}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/crm25
  • http://mi.mathnet.ru/rus/crm/v8/i5/p755

    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:91
    Полный текст:37
    Литература:6
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2020