巨磁电阻自旋阀中射频电流的整流

我们报道了在交换偏置自旋阀巨磁电阻（GMR）条带中存在高效的自旋二极管效应。在此类多层结构中，沿垂直方向的电流分布对称性被破坏，从而产生作用于磁性自由层的未补偿奥斯特场。该场反过来成为磁化进动的驱动力。由于 GMR 效应，条带的电阻随磁化动力学振荡。这导致施加的射频电流发生整流并感应出直流电压 $V_{DC}$。我们提出了该现象的理论描述，并计算了自旋二极管信号 $V_{DC}$ 作为频率、外加磁场及其施加角度的函数。理论预测与实验数据之间取得了令人满意的定量一致性。最后，我们表明 GMR 器件中的自旋二极管信号显著强于基于各向异性磁电阻的坡莫合金器件。