磁性多层膜中的自旋输运

我们通过广泛的蒙特卡洛模拟，研究了在由三个铁磁薄膜以三明治结构反铁磁耦合组成的多层膜内部传播的巡游自旋的输运过程。两个外部薄膜通过非磁性间隔层与中间薄膜相互作用。自旋模型为 Ising 模型，并考虑面内输运。我们考虑了各种相互作用。结果表明，穿过该系统的巡游自旋电流强烈依赖于多层膜的磁有序状态：在温度$T$低于（高于）转变温度$T_c$时，观察到强（弱）电流。这导致电阻在$T_c$处发生剧烈跃变。此外，我们在刚好高于$T_c$的临界区域观察到自旋电流的异常变化，即出现一个峰值。我们表明，该峰值是由于在低温有序相与真正的顺磁无序相之间的温度区域内形成了磁畴所致。此类磁畴的存在在临界现象理论中是已知的。将此处获得的电阻行为与最近的实验进行了比较，观察到与我们的物理解释极好的一致性。我们还展示并讨论了进入我们模型的各种物理参数的影响，如相互作用范围、电场和磁场强度、以及磁性薄膜和非磁性间隔层的厚度。