使用耦合磁化动力学与三维自旋电流求解器的自旋力矩统一处理
介观与纳米尺度物理
2017-05-26 v2 应用物理
摘要
基于广义自旋漂移-扩散描述（包括自旋霍尔效应）的三维自旋电流求解器与磁化动力学求解器相集成。结果表明，该模型能同时重现利用自旋霍尔效应产生的自旋轨道力矩、由多层膜中磁化动力学产生的自旋泵浦力矩，以及作用于具有空间梯度的磁化区域的自旋转移力矩，同时在自旋阀几何结构中重现类场力矩和类自旋力矩。分析了两种界面建模方法，一种基于自旋混合电导，另一种基于自旋电流的连续性，其中自旋退相干长度支配横向自旋分量的吸收。在这两种情况下，都推导出了重金属/铁磁体双层几何结构中自旋轨道力矩的解析公式，表明通常都会产生类场力矩和类阻尼力矩。讨论了该解析方法的局限性，表明即使在简单的双层几何结构中，由于自旋电流的非均匀性，也需要完整的三维处理。最后，通过重现已发表的关于双层几何结构中铁磁共振线宽的实验数据，将该模型应用于Pt中自旋霍尔角的定量分析。
引用
@article{arxiv.1704.07758,
title = {Unified Treatment of Spin Torques using a Coupled Magnetisation Dynamics and Three-Dimensional Spin Current Solver},
author = {Serban Lepadatu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.07758},
year = {2017}
}