面内电流几何中的自旋转移力矩理论
材料科学
2013-05-29 v1
摘要
使用非平衡Keldysh理论，对两种电流诱导翻转的替代几何结构进行了理论研究，在这两种结构中，电流平行于磁体/非磁体界面流动。在第一种几何结构中，电流垂直于极化磁体/非磁体界面，但平行于非磁体/翻转磁体界面（CPIP）。在第二种几何结构中，电流同时平行于极化磁体/非磁体和非磁体/翻转磁体界面（CIP）。对单轨道紧束缚模型的计算表明，平行于翻转磁体/非磁体界面流动的自旋电流可以被侧向翻转磁体有效吸收，其效率与传统垂直面内电流（CPP）几何结构相当。结果表明，模型计算的结果对于由拟合从头算能带结构的完全真实的紧束缚能带所描述的实验相关的Co/Cu CPIP系统也是有效的。结果表明，当翻转磁体的侧向尺寸在50-100个原子间距量级（即约20nm）且其高度小至几个原子层时，侧向翻转磁体对入射自旋电流的吸收几乎完全。还证明了CPIP/CIP几何结构中强烈的自旋电流吸收不会因翻转磁体和非磁性间隔层之间存在粗糙界面而受损。发现在CIP几何结构中使用侧向磁体实现的极化约为传统CPP几何结构中的25%。目前对自旋转移力矩的CPIP计算也与最近观察到的所谓纯自旋电流诱导磁化翻转相关。
引用
@article{arxiv.0812.3346,
title = {Theory of Spin-Transfer Torque in the Current-in-Plane Geometries},
author = {O. Wessely and A. Umerski and J. Mathon},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.3346},
year = {2013}
}
备注
9 pages 8 figures