低势垒纳米磁体中的亚纳秒涨落
介观与纳米尺度物理
2019-12-04 v3
摘要
由热转矩引起的快速磁涨落具有从密码学到概率计算的有用技术功能。迄今所研究的典型单轴各向异性磁体中，涨落的特征时间受众所周知的能量弛豫机制从下方限制。该时间按 缩放，其中 刻画耗散过程的强度。在此，我们从理论上分析了易平面与反铁磁耦合纳米磁体中的涨落动力学。我们发现，在此类磁体中，动力学受涨落内禀场的强烈影响，其产生了一种额外的退相位型机制来抹除关联。特别地，我们确立了表征涨落的两个时间尺度：(i) 纳米磁体发生反转的平均时间——在实验相关的低阻尼 regime 下主要由退相位主导并变得与 无关；(ii) 单个纳米磁体记忆丧失的时间尺度——按 缩放，由能量耗散与退相位机制共同主导。对于典型实验可获取的内禀场值，所产生的热涨落速率相较仅由单轴磁体中能量弛豫机制所设下限提高了多个数量级。这可带来利用磁涨落的新兴器件更高的运行速度。
引用
@article{arxiv.1902.03312,
title = {Subnanosecond Fluctuations in Low-Barrier Nanomagnets},
author = {Jan Kaiser and Avinash Rustagi and Kerem Y. Camsari and Jonathan Z. Sun and Supriyo Datta and Pramey Upadhyaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.03312},
year = {2019}
}