磁性隧道结中自旋转移力矩矢量的测量

J. C. Sankey; Y. -T. Cui; R. A. Buhrman; D. C. Ralph; J. Z. Sun; J. C. Slonczewski

doi:10.1038/nphys783

磁性隧道结中自旋转移力矩矢量的测量

其他凝聚态物理 2015-05-13 v1

作者: J. C. Sankey , Y. -T. Cui , R. A. Buhrman , D. C. Ralph , J. Z. Sun , J. C. Slonczewski

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摘要

自旋极化电流可将自旋角动量转移给铁磁体，产生能够有效重新取向其磁化的力矩。在磁性隧道结（MTJ）中实现自旋转移力矩矢量的定量测量，对于理解影响自旋相关隧穿的基本机制，以及发展磁存储器和纳米尺度微波振荡器均具有重要意义。本文给出在 $\mathrm{Co}_{40}\mathrm{Fe}_{40}\mathrm{B}_{20}/\mathrm{MgO}/\mathrm{Co}_{40}\mathrm{Fe}_{40}\mathrm{B}_{20}$ MTJ 中自旋力矩大小与方向的直接测量。在低偏压 $V$ 下，微分力矩矢量 $d\tau/dV$ 位于电极磁化所确定的平面内，其大小与高度自旋极化隧穿的预言高度吻合。随着偏压增大，面内分量 $d\tau_{\parallel}/dV$ 保持很大，与下降的磁电阻比形成鲜明对比。微分力矩矢量在偏压作用下也会旋出平面；我们测得垂直分量 $\tau_{\perp}(V)$ 在低 $V$ 下随偏压呈 $V^2$ 关系，并可达到面内力矩的 30%。

关键词

自旋转移力矩磁性隧道结 MgO 势垒 CoFeB 自旋极化隧穿磁电阻垂直力矩微波振荡器

引用

@article{arxiv.0705.4207,
  title  = {Measurement of the Spin-Transfer-Torque Vector in Magnetic Tunnel Junctions},
  author = {J. C. Sankey and Y. -T. Cui and R. A. Buhrman and D. C. Ralph and J. Z. Sun and J. C. Slonczewski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0705.4207},
  year   = {2015}
}

备注

33 pages, 9 figures

磁性隧道结中自旋转移力矩矢量的测量

摘要

关键词

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