Физика Низких Температур: Том 43, Выпуск 6 (Июнь 2017), c. 889-897    ( к оглавлению , назад )

Нелинейный токовый резонанс в спиновом диоде с плоскостным намагничиванием

Н.Е. Кулагин1, П.Н. Скирдков2,3,4, А.Ф. Попков2,5, К.А. Звездин2,3,4, А.В. Лобачев2

1Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет) г. Москва, 125993, Россия
E-mail: klgn@yandex.ru

2Московский физико-технический институт, г. Долгопрудный, Московская обл., 141700, Россия
E-mail: afpopkov@inbox.ru

3Институт общей физики РАН им. А.М. Прохорова, г. Москва, 119991, Россия

4Российский квантовый центр, Сколково, Московская обл., 143025, Россия

5Национальный исследовательский университет «МИЭТ» 4806 проезд, 5, г. Зеленоград, 124498, Россия

Статья поступила в редакцию 25 августа 2016 г.

Аннотация

Проведено исследование микроволновой чувствительности спинового диода, представляющего собой туннельный переход с двумя магнитными электродами. Особенностью предлагаемой к рассмотрению туннельной структуры является скос намагниченностей электродов в плоскости слоев под углом друг к другу в результате обменного взаимодействия с прилегающими антиферромагнитными слоями, отличающимися температурой суперпарамагнитной блокировки. В рамках макроспиновой модели проведен анализ устойчивости стационарных состояний намагничивания в зависимости от угла скоса на плоскости параметров угол–ток при учете эффекта переноса вращательного момента током. Для полученных стационарных состояний определены изменения резонансного отклика на переменный ток микроволнового диапазона и вольт-ваттной чувствительности спинового диода вдали и вблизи критических линий тока смещения диода при переходе к автоколебательному режиму. Показано, что с ростом тока смещения при приближении к критической точке возникает гистерезис частотных ветвей резонансного отклика, индуцированного нелинейной микроволновой модуляцией вращательного момента, который отличается от эффекта перекрытия частотных ветвей при лоренцевом начальном характере ферромагнитного резонанса с постоянной шириной линии. Проведено также моделирование микроволновой чувствительности в рамках микромагнитной модели для близких параметров.

85.75.–d Магнитоэлектроника, спинтроника, устройства, использующие спин-поляризованный транспорт;
PACS: 75.76.+j Эффект спинового транспорта;
PACS: 75.78.Cd Микромагнитное моделирование.

Ключевые слова: микроволновый спиновый диод, перенос спинового момента, обменная анизотропия, частотный гистерезис.

Oпубликована онлайн: 25 апреля 2017 г.