自旋电子器件中谐波霍尔电压探测的数值模型

我们提出了一种用于多层自旋电子器件中谐波电压探测的宏观自旋数值模型。计算后端的核心基于 Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski 方程，该方程在保持高性能的同时，对于大规模应用而言与实验结果具有令人满意的一致性。我们将模拟结果与 Ta/CoFeB 双层体系中的实验发现进行了比较，涉及角依赖和磁场依赖电阻测量、电探测磁化动力学以及谐波霍尔电压探测。利用对所选体系参数（如极角 $\theta$、磁化饱和强度（$\mu_\textrm{0}M_\textrm{s}$）或单轴磁各向异性（$K_\textrm{u}$））的模拟扫描，我们展示了谐波霍尔电压中的相应变化，证明了 $\mu_\textrm{0}M_\textrm{s}$ 对一次和二次谐波的主导影响。在自旋二极管铁磁共振（SD-FMR）技术的共振方法中，可以对（$\mu_\textrm{0}M_\textrm{s}$, $K_\textrm{u}$）参数空间进行数值优化，以获得一组符合实验数据的可行曲线。