具有面外磁化自由层与面内极化层的基于MgO的磁隧道结中的自旋转移动力学

在此，我们提出一个解析与数值模型，描述具有面内磁化极化层和面外自由层的基于MgO的自旋力矩纳米振荡器中的磁化动力学。我们通过考虑叠层中两个磁层之间电阻的余弦角依赖关系，引入自旋转移力矩的不对称性。对于解析解，动力学通过假设绕由有效场设定的垂直于平面的方向的圆形进动轨迹，并计算单个进动周期上的能量积分来确定。在更现实的处理中，我们纳入隧道磁阻的偏压依赖性，经验上假定其为外加电压的逐段线性函数。通过求解面外静态态的雅可比矩阵的稳定性条件得到动力学态。我们发现，隧道磁阻的偏压依赖性——这是每个隧道结中不可分离的效果——对自旋力矩纳米振荡器的相图表现出剧烈影响，主要通过提高动力学临界电流并抑制高电流下的振荡。结果与我们在别处发表的实验数据吻合良好。