自旋分裂力矩降低垂直各向异性纳米磁体的磁化翻转电流
材料科学
2025-03-18 v1
摘要
近年来，基于自旋转移力矩（STT）的磁化翻转已被广泛应用于磁电阻存储器，在微控制器单元和其他设备中具有广泛用途。本研究利用宏自旋模型模拟了通过自旋分裂力矩（SST）在具有垂直各向异性的纳米尺度磁体中的磁化翻转。该研究主要关注最小化磁化翻转所需的电流，并识别实现高翻转概率所需的条件。值得注意的是，在自旋力矩极化角优化的条件下，SST 诱导的磁化翻转阈值电流密度相比传统 STT 和自旋轨道力矩机制降低了约 75–80%。为了在磁随机存取存储器（MRAM）中的实际应用，必须保持超过约 128 度的极化角以确保足够的翻转概率。此外，优化施加电流脉冲的形状可显著将翻转速率降低约 18 倍。这些发现强调了 SST 在降低磁化翻转电流方面的有效性，并为 SST-MRAM 技术的潜在应用提供了有价值的见解。
引用
@article{arxiv.2503.12325,
title = {Reduction of current for magnetization switching in a nanomagnet with perpendicular anisotropy by spin-splitter torque},
author = {Tomoki Watanabe and Keisuke Yamada and Yoshinobu Nakatani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.12325},
year = {2025}
}