电流导线对磁性多层结构自旋预cession 临界电流的影响

在磁性多层结构中，当电流超过一定临界值后，会诱导自旋预cession。由此引起的驱动力矩可从自旋积累 $\bar{\Delta\mu}$ 中计算。现有对 $\bar{\Delta\mu}$ 的计算假设导体的截面均匀。但大多数多层样品都是柱形结构，其中电流导线在立即扩大至远大于柱体本身截面积的宽度。我们推导适用于可变截面积的自旋扩散方程，并求解平坦电极呈径向分布垂直于柱轴的情形。由于导线中可用于导电子自旋松弛的体积增加，$\bar{\Delta\mu}$ 在给定柱体中电流密度下，至少比均匀截面积时低出约一个数量级。此外，$\bar{\Delta\mu}$ 以及引发自旋预cession 的临界电流密度几乎与锁定磁层的厚度无关，而更依赖于spacer 层的厚度，这与 Albert 等人 (2002) 的实验测量结果更吻合。