Синхронизация автоколебаний магнитных вихрей в обменно-связанных ферромагнитных дисках

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом численного моделирования исследованы низкочастотные (гиротропные) автоколебания магнитных вихрей во взаимодействующих ферромагнитных дисках, вызванные протеканием спинполяризованного тока. Рассмотрены различные моды колебаний намагниченности в зависимости от конфигурации магнитного состояния системы. Исследовано влияние неоднородности тока накачки на разность фаз гирации вихрей в соседних дисках. Показано, что перекрытие дисков приводит к увеличению взаимодействия между вихрями и, как следствие, к уменьшению расфазировки колебаний к´оров вихрей. Обсуждаются перспективы применения перекрывающихся дисков для обеспечения фазовой синхронизации массивов вихревых спинтрансферных генераторов.

Об авторах

Д. А Татарский

Институт физики микроструктур Российской академии наук; Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Email: tatarsky@ipmras.ru
607680, Nizhny Novgorod, Russia; 603950, Nizhny Novgorod, Russia

В. Л Миронов

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: tatarsky@ipmras.ru
607680, Nizhny Novgorod, Russia

А. А Фраерман

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: tatarsky@ipmras.ru
607680, Nizhny Novgorod, Russia

Список литературы

  1. Z. Zeng, G. Finocchio, and H. Jiang, Nanoscale 5, 2219 (2013).
  2. T. Chen, R. Dumas, A. Eklund, P. Muduli, A. Houshang, A. Awad, P. Durrenfeld, B. Malm, A. Rusu, and J. Akerman, Proc. IEEE 104, 7505988 (2016).
  3. J. Slonczewski, J.Magn.Magn.Mater. 159, L1 (1996).
  4. L. Berger, Phys.Rev.B 54, 9353 (1996).
  5. S. Kiselev, J. Sankey, I. Krivorotov, N. Emley, R. Schoelkopf, R. Buhrman, and D. Ralph, Nature 425, 380 (2003).
  6. W. Rippard, M. Pufall, S. Kaka, S. Russek, and T. Silva, Phys.Rev.Lett. 92, 272011 (2004).
  7. A. Deac, A. Fukushima, H. Kubota, H. Maehara, Y. Suzuki, S. Yuasa, Y. Nagamine, K. Tsunekawa, D. Djayaprawira, and N. Watanabe, Nature Phys. 4, 803, (2008).
  8. A. Nazarov, H. Olson, H. Cho, K. Nikolaev, Z. Gao, Stokes, S„ and B. Pant, Appl.Phys.Lett. 88, 162504 (2006).
  9. D. Houssameddine, S. Florez, J. Katine, J. Michel, U. Ebels, D. Mauri, O. Ozatay, B. Delaet, B. Viala, L. Folks, B. Terris, and M. Cyrille, Appl.Phys. Lett. 93, 022505 (2008).
  10. V. Pribiag, I. Krivorotov, G. Fuchs, P. Braganca, O. Ozatay, J. Sankey, D. Ralph, and R. Buhrman, Nature Phys. 3, 498 (2007).
  11. R. Lehndorff, D.Burgler, S.Gliga, R.Hertel, P.Grunberg, C. Schneider, and Z. Celinski, Phys. Rev.B 80, 054412 (2009).
  12. A.Dussaux, B.Georges, J.Grollier, V.Cros, A.Khvalkovskiy, A.Fukushima, M.Konoto, H.Kubota, K.Yakushiji, S.Yuasa, K. Zvezdin, K.Ando, and A. Fert, Nature Commun. 1, 8 (2010).
  13. S. Tsunegi, K. Yakushiji, A. Fukushima, S. Yuasa, and H. Kubota, Appl.Phys. Lett. 109, 252402 (2016).
  14. F. Mancoff, N. Rizzo, B. Engel, and S. Tehrani, Nature 437, 393 (2005).
  15. Abreu F. Araujo, A. Belanovsky, P. Skirdkov, K. Zvezdin, A. Zvezdin, N. Locatelli, R. Lebrun, J. Grollier, V. Cros, De G. Loubens, and O. Klein, Phys.Rev.B 92, 045419 (2015).
  16. N. Locatelli, A. Hamadeh, Abreu F. Araujo, A. Belanovsky, P. Skirdkov, R. Lebrun, V. Naletov, K. Zvezdin, M. Munoz, J. Grollier, O. Klein, V. Cros, and G. De Loubens, Sci.Rep. 5, 17039 (2015).
  17. S. Kaka, M. Pufall, W. Rippard, T. Silva, S. Russek, and J. Katine, Nature 437, 389 (2005).
  18. S. Erokhin and D. Berkov, Phys.Rev.B 89, 144421 (2014).
  19. A.Ruotolo, V.Cros, B.Georges, A.Dussaux, J.Grollier, C.Deranlot, R.Guillemet, K.Bouzehouane, S. Fusil, and A. Fert, Nature Nanotech. 4, 528 (2009).
  20. Q. Zhu, Q. Zheng, X. Liu, J. Wang, and Q. Liu, J.Appl.Phys. 117, 173907 (2015).
  21. T. Kendziorczyk, S. Demokritov and T. Kuhn, Phys. Rev.B 90, 054414 (2014).
  22. M. Kreissig, R. Lebrun, F. Protze, K. Merazzo-Jaimes, J. Hem, L. Vila, R. Ferreira, M. Cyrille, F. Ellinger, V. Cros, U. Ebels, and P. Bortolotti, AIP Adv. 7, 056653 (2017).
  23. Y. Li, X. De Milly, Abreu F. Araujo, O. Klein, V. Cros, J. Grollier, and G. De Loubens, Phys.Rev. Lett. 118, 247202 (2017).
  24. S. Tsunegi, T. Taniguchi, R. Lebrun, K. Yakushiji, V. Cros, J. Grollier, A. Fukushima, S. Yuasa, and H. Kubota, Sci.Rep. 8, 13475 (2018).
  25. M. Riou, J. Torrejon, B. Garitaine, F. Abreu Araujo, P. Bortolotti, V. Cros, S. Tsunegi, K. Yakushiji, A. Fukushima, H. Kubota, S. Yuasa, D. Querlioz, M. Stiles, and J. Grollier, Phys.Rev.Appl. 12, 024049 (2019).
  26. H. Singh, A. Bose, S. Bhuktare, A. Fukushima, K. Yakushiji, S. Yuasa, H. Kubota, and A. Tulapurkar, Phys.Rev.Appl. 10, 024001 (2018).
  27. H. Singh, S. Bhuktare, A. Bose, A. Fukushima, K. Yakushiji, S. Yuasa, H. Kubota, and A. Tulapurkar, Phys.Rev.Appl. 11, 054028 (2019).
  28. A. Slavin and V. Tiberkevich, IEEE Trans.Magn. 45, 1875 (2009).
  29. A. Belanovsky, N. Locatelli, P. Skirdkov, F. Araujo, J. Grollier, K. Zvezdin, V. Cros, and A. Zvezdin, Phys.Rev.B 85, 100409 (2012).
  30. H. Hong, H. Park, and M. Choi, Phys.Rev.E 72, 036217 (2005).
  31. V. Flovik, F. Macl'a, and E. Wahlstrom, Sci.Rep. 6 32528 (2016).
  32. H. Hata, M. Goto, A. Yamaguchi, T. Sato, Y. Nakatani, and Y. Nozaki, Phys.Rev.B 90, 104418 (2014).
  33. S. Jain, H. Schultheiss, O.Heinonen, F. Fradin, J.Pearson, S. Bader, and V. Novosad, Phys.Rev.B 86, 214418 (2012).
  34. J. Xiao, A. Zangwill, and M. Stiles, Phys.Rev.B 70, 172405 (2004).
  35. A. Vansteenkiste, J. Leliaert, M. Dvornik, M. Helsen, F. Garcia-Sanchez, and B. Van Waeyenberge, AIP Adv. 4, 107133 (2014).
  36. G. Abo, Y. Hong, J. Park, J. Lee, W. Lee, and B. Choi, IEEE Trans.Magn. 49, 4937 (2013).
  37. M. Noske, H. Stoll, M. Fahnle, A. Gangwar, G. Woltersdorf, A. Slavin, M. Weigand, G. Dieterle, J. Forster, C. Back, and G. Schutz, Phys.Rev.Lett. 117, 037208 (2016).
  38. D. Sheka, Y. Gaididei, and F. Mertens, Appl.Phys. Lett. 91, 082509 (2007).
  39. K. Guslienko, K. Lee, and S. Kim, Phys.Rev.Lett. 100, 027203 (2008).
  40. Y. Choi, S. Kim, K. Lee, and Y. Yu, Appl.Phys. Lett. 93, 182508 (2008).
  41. V. L. Mironov, D.A. Tatarskiy, A.D. Efimov, and A.A. Fraerman, IEEE Trans.Magn. 57, 4300906 (2021).
  42. M. Schneider, H. Hoffmann, and J. Zweck, Appl. Phys. Lett. 79, 3113 (2001).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023