通过自旋霍尔磁电阻实现铁磁体的动态耦合

本文从理论上研究了由自旋霍尔效应引起的、位于非磁性重金属上的铁磁体中磁化动力的同步现象。铁磁/非磁界面附近的直接与逆自旋霍尔效应产生纵向与横向电流。该现象被称为自旋霍尔磁电阻效应，由于自旋转移效应，其大小取决于铁磁体中磁化方向。当另一个铁磁体放置于同一非磁性材料上时，这些电流再次通过自旋霍尔效应转换为自旋流，并激发作用于该附加铁磁体的自旋转矩，从而导致磁化耦合运动的激发。通过数值求解 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程，在横向几何结构中发现了磁化振荡的同相或反相同步，这取决于 Gilbert 阻尼常数与场类转矩强度的值。另一方面，除了这些同步外，在纵向几何结构中也发现了具有四分之一周期相位差的同步。我们还发展了阐明电流、频率与相位差之间关系的解析理论，其中表明数值模拟中观察到的相位差对应于由耦合转矩提供的能量不动点所对应的相位差。