پیشنهادی برای نانویسور دیواری دامنه که توسط جریان های چرخش غیر یکنواخت هدایت می شود

ما یک مکانیزم جدید و یک مفهوم دستگاه مرتبط را برای یک نوسان ساز رادیویی فرکانس رادیویی قوی و مغناطیسی با استفاده از نوسان خود از یک دیوار دامنه مغناطیسی در معرض یک میدان مغناطیسی استاتیک یکنواخت و یک جریان چرخش عمودی DC یکنواخت ارائه می دهیم. وادنوسان خود از دیوار دامنه ایجاد می شود زیرا به طور دوره ای بین دو موقعیت ناپایدار ترجمه می شود ، یکی در منطقه ای که هم جریان چرخش DC و هم میدان مغناطیسی وجود دارد و دیگری ، در آنجا که فقط میدان مغناطیسی وجود دارد. جریان چرخش عمودی DC آن را از یک موقعیت ناپایدار دور می کند در حالی که میدان مغناطیسی آن را از دیگری دور می کند. ما نشان می دهیم که چنین نوسانات تحت سر و صدا پایدار است و می تواند یک عامل با کیفیت بیش از 1000 را نشان دهد. یک دیوار دامنه تحت ترجمه پویا ، نه تنها منبع فیزیک غنی ، بلکه یک کاندیدای امیدوار کننده برای پیشرفت در نانوالکترونیک با حافظه دوچرخه سواری فعال است. معماری ، الگوی سوئیچینگ دیجیتال و آنالوگ به عنوان نمونه کاندیداها. طراحی یک نوسان ساز RF پایدار با استفاده از یک دیوار دامنه از این رو گامی دیگر به سوی تحقق یک طرح منطق دیواری دامنه است.

معرفی

نوسان سازهای خود خاصیت قابل توجهی از پایداری رفتار نوسان را نشان می دهند بدون اینکه توسط منابعی که دارای تناوب ذاتی هستند رانده شوند. در دنیای ماکروسکوپی ، چند نمونه شناخته شده از نوسانات خود شامل ضربان قلب ، نوسانات رشته ویولن در پاسخ به رکوع پایدار 1 ، نوسان ساز وندر پولی و فروپاشی بدنام پل تاکوما در سال 1940 2 است. در نانو نیز ، نوسانات خود حاکم بر اصل اساسی نوسانگر مبتنی بر دیود تونلینگ به خوبی مورد مطالعه ، نوسانگر گشتاور چرخش 3،4،5 و همچنین پدیده اخیراً ذکر شده نوسانات فعلی ناشی از چرخش هسته ای در نقاط کوانتومی 6 است. پیشنهاد ما به نوسانات خود در حرکت ترجمه یک دیوار دامنه مغناطیسی متکی است.

علاقه به دینامیک دیوارهای دامنه مغناطیسی برای ده ها سال 7،8،9،10،11،12 فعال بوده است ، که اخیراً با کشف حرکت دیواره دامنه فعلی 13،14،15 و کاربردهای مرتبط با آن در نانوالکترونیک 5 ، شدت گرفته است. 16،17،18. نوسانات محور میدانی نیز برای مدت طولانی مشاهده و مورد مطالعه قرار گرفته است. با این حال ، این نوسانات با یک رانش همراه است که باعث می شود آنها به عنوان یک دستگاه غیرقابل استفاده شوند. در یک یادداشت متفاوت ، تزریق عمودی جریان چرخش یکنواخت به عنوان ابزاری برای سرعت بالا دیواره دامنه 20،21،22 ارائه شده است. در اینجا ، ما نوسانات پایدار ناشی از یک میدان مغناطیسی ثابت را پیشنهاد می کنیم که رانش آن توسط یک جریان چرخش غیر یکنواخت به صورت عمودی تزریق می شود ، همانطور که در شکل 1 (a) به تصویر کشیده شده است ، در نتیجه منجر به یک حرکت دوره ای پایدار می شود.

اصل کار و طراحی دستگاه.

(الف) شماتیک به تصویر کشیدن ایده اصلی پیشنهادی که شامل یک آهنربای دیواره دامنه با جریان چرخش غیر یکنواخت حادثه و یک میدان مغناطیسی یکنواخت است. دیوار دامنه در موقعیتی فوری دلخواه نشان داده شده است. جریان چرخش غیر یکنواخت در منطقه ای که نیمی از آهنربا را شامل می شود ، حادثه است.(ب) شماتیک سه بعدی از طراحی دستگاه پیشنهادی. نوار تانتالوم بومی سازی شده در منطقه مورد نظر آهنربای دیواره دامنه ، متصل به یک منبع فعلی ، جریان چرخش مورد نظر را ایجاد می کند. میدان مغناطیسی کاربردی در امتداد محور - z برای وضوح در اینجا نشان داده نشده است.(ج) یک نمودار مدار که نمایانگر شماتیک دستگاه در (b) است. حرف₁مقاومت بخشی از نوار تانتالوم بین منبع جریان ثابت ، "من" و MTJ و به همین ترتیب r است₂واد(د) حرکت بزرگنمایی چرخش میانی که در (a) مشخص شده است ، چرخش آن را که تحت آن قرار می گیرد ، به تصویر می کشد که از طریق ناهمسانگردی محور سخت آن تبدیل می شود. منطقه رنگی نارنجی بخشی است که جریان چرخش غیر صفر است.

به طور معمول ، حرکت دیواره دامنه در زیر جریان های چرخش عمودی توسط میدان مانند گشتاور ایجاد می شود که به طور معمول کوچکتر از Slonczewski مانند گشتاور 22،23،24،25 است که معمولاً مسئول تعویض لایه آزاد اتصالات تونل مغناطیسی (MTJ) 26 است. با این حال ، وجود یک میدان مغناطیسی امکان انتقال کارآمد Slonczewski مانند گشتاور را بدون هیچ گونه نیاز به زمینه مانند اصطلاح ، همانطور که بعداً نشان داده شده است ، امکان پذیر است. ما توجه داشته باشیم که نوسانات دیواره دامنه فعلی با رانش 27 مشاهده شده است در حالی که نوسانات پایدار روی یک دیوار دامنه پین شده 28 پیشنهاد شده است. پیشنهاد ما در کنترل نوسانات از طریق یک میدان خارجی به جای پتانسیل پین کردن ، با دومی متفاوت است ، که هر دو تحت عمل تقریب دیواره دامنه سفت و سخت برای چرخش دیواره دامنه کار می کنند.

ما ابتدا با استفاده از یک مدل دیواره دامنه سفت و سخت ، یک تجزیه و تحلیل نظری ارائه می دهیم تا یک شکل موج تقریبی برای نوسانات پیدا کنیم. ما نشان می دهیم که فرکانس دو برابر فرکانس رزونانس یک آهنربا در یک میدان مغناطیسی است. در حالی که دامنه تقریباً یک عملکرد خطی از نسبت ناهمسانگردی محور سخت و میدان مغناطیسی است. قسمت نوسان شکل موج مستقل از جریان چرخش ورودی تا حد بسیار خوبی از دقت است. و از این رو می تواند از مزیت تکنولوژیکی بسیار خوبی برای شکل های موجهای نوسان دقیق برخوردار باشد. سپس ما همچنین به صورت عددی معادله میکرومغناطیسی Landau-lifshitz-Gilbert (به مواد تکمیلی) را به عنوان تأیید نوسانات شبیه سازی می کنیم و فرکانس را با نتیجه تحلیلی مطابقت می دهیم. سرانجام ، ما تأثیر سر و صدای حرارتی را بر روی نوسان ساز تجزیه و تحلیل می کنیم و می فهمیم که با محاسبه عددی فاکتور Q ، در دمای اتاق قوی است.

اصل کار نوسان ساز پیشنهادی در شکل 1 (الف) نشان داده شده است. جریان چرخش حادثه عمودی به صورت مکانی در نیمه سمت چپ دیواره دامنه محدود می شود ، در حالی که میدان مغناطیسی یکنواخت در امتداد جهت - z در سراسر منطقه وجود دارد. هر دو منطقه ، و به خودی خود برای دیوار دامنه ناپایدار هستند (مگر اینکه جریان چرخش خیلی کم باشد) و از این رو محدود است که در بعضی از مناطق اطراف z = 0 باشد. یک دستگاه ممکن برای تحقق پیشنهاد ، که در آن دیوار دامنهخودخواستها ممکن است به طور مؤثر به نوسانات جریان متناوب ترجمه شود در شکل 1 (b) نشان داده شده است. یک منبع جریان DC به نوار پایین Tantalum متصل شده است ، که برای تزریق جریان چرخش از طریق اثر سالن چرخش غول پیکر (SHE) 29،30،31 استفاده می شود. نوار Tantalum به راحتی به عنوان منبع جریان چرخش عمل می کند که جریان چرخش ثابت را در یک منطقه محدود محلی که در شکل 1 (A) مشخص شده است ، تزریق می کند. سپس از ساختار MTJ مانند برای حس موقعیت دیواره دامنه از طریق اندازه گیری تغییر در مقاومت 20 استفاده می شود. یک جریان کوچک اعمال می شود و ولتاژ مربوطه در سراسر MTJ اندازه گیری می شود. یک مدار معادل برای کل تنظیم شده در شکل 1 (c) نشان داده شده است که اندازه گیری را به روشی صریح تر نشان می دهد. ما فرض می کنیم که جریان مورد استفاده برای اندازه گیری به اندازه کافی کوچک است به گونه ای که هیچ تأثیر اضافی بر دینامیک دیواره دامنه ندارد.

تجزیه و تحلیل دنبال شده بر اساس شکل 1 (الف) است که جوهر پیشنهاد ما را ضبط می کند. منطقه جریان چرخش غیر صفر "دیواره دامنه" را به سمت منطقه جریان چرخش صفر از طریق گشتاور انتقال چرخش (STT) سوق می دهد. با این حال ، دیواره دامنه نمی تواند از جریان چرخش دور شود زیرا میدان مغناطیسی آن را از طریق ترم گیلبرت 9 متفرقه به عقب می کشد. همانطور که در شکل 1 (d) نشان داده شده است ، هنگامی که دیواره دامنه وارد منطقه جریان چرخش می شود ، با زاویه آزیموتالی متفاوتی که به دلیل میدان مغناطیسی جمع می شود ، بازتاب می یابد. ناهمسانگردی محور سخت سپس دیواره دامنه را در حال حرکت نگه می دارد تا میدان مغناطیسی دوباره دیوار دامنه را بچرخاند تا باعث حرکت معکوس شود. از این رو ، میدان مغناطیسی باعث چرخش دائمی می شود ، در حالی که ناهمسانگردی محور سخت چرخش را به ترجمه دیواره دامنه تبدیل می کند. جریان چرخش سپس به عنوان ورودی انرژی عمل می کند که اثر اتلاف موجود در یک حرکت کاملاً محور را نفی می کند ، از این رو متوقف کردن رانش مشاهده شده در مورد دوم. برای یک مورد معمولی از ثابت اتلاف کم ، دیوار دامنه فقط به فشار کمی از جریان چرخش نیاز دارد و از این رو نوسانات تقریباً مستقل از آن خواهد بود. هرچند مکان متوسط دیوار دامنه به چگالی جریان چرخش بستگی دارد. تجزیه و تحلیل ما مبتنی بر پویایی مغناطیسی دیواره دامنه است که توسط معادله Landau-lifshitz-Gilbert که توسط اصطلاح گشتاور Slonczewski 23 آواز داده شده توسط 23 داده شده است

where m ( z , t ) is the magnetization unit vector; γ(>0) نسبت ژیرومغناطیسی است. مگس_حرفمغناطیس اشباع آهنربا است. μ₀نفوذپذیری فضای آزاد است. D ضخامت نمونه است (شکل 1 (b)). α ثابت اتلاف گیلبرت است. J S (Z) از دست دادن چگالی جریان چرخش عمودی است که فرض می شود فقط به Z وابسته است. سخنرانی_{خارج کردن}میدان خارجی کاربردی است.؛آ_exآیا انرژی تبادل ثابت است ؛ناهمسانگردی محور سخت است. ناهمسانگردی آسان محور است. معادله فوق را می توان از Lagrangian به همراه نیروهای تعمیم یافته (به اطلاعات تکمیلی) داده شده توسط عبارات زیر بدست آورد ،

جایی که W عرض آهنربا است (شکل 1 (b) را ببینید). ما دیوار دامنه سفت و سخت Ansatz 32 را در نظر می گیریم ، و ، جایی که "عرض" دیوار دامنه ، توسط آن داده می شود. ما مورد یک جریان چرخش را که فقط در امتداد محور "Z" قطبی شده است ، در نظر می گیریم که بیان آن در جایی است که θ عملکرد سنگین است. علاوه بر این ، ما یک میدان مغناطیسی یکنواخت در امتداد جهت - z داریم. سرانجام ، ما معادله حرکت را دریافت می کنیم ،

جایی که زمان بدون بعد به صورت تعریف شده است و ما ثابت ها را تعریف می کنیم و. فرکانس به طور مستقیم می تواند از Eqs ، (4) و (5) به شرح زیر استنباط شود. بگذارید یک راه حل نوسان Z و λ با یک دوره زمان مشترک بدون بعد (τ) وجود داشته باشد ، می گویند T. توجه داشته باشید که در چنین شرایطی ، تمام شرایط موجود در Eq (4) با دوره T دوره ای هستند به جز احتمالاً اصطلاح حاوی. برای اینکه این اصطلاح با T دوره ای باشد ، باید بعد از دوره زمانی توسط یک عدد صحیح از π تغییر کند. با توجه به Eq (5) ، می توان دید که دارای یک نوسان کننده به همراه رانش "سرعت" -1/2 است. با استفاده از مقدار شناخته شده "سرعت" ، می توان نتیجه گرفت که هر نوسانات باید با یک دوره زمانی بدون بعد 2 Nπ وجود داشته باشد که در آن n هر عدد طبیعی است. ما توجه خود را به t = 2π محدود می کنیم که همان چیزی است که در شبیه سازی مشاهده می کنیم. با بازگشت به زمان واقعی ، T ، نتیجه می گیریم که تقریب دیوار دامنه سفت و سخت ، فرکانس زاویه ای نوسان را 2 γH محدود می کند (به EQ (7) مراجعه کنید). توجه داشته باشید که با این دوره زمانی ، ما در واقع یک نوسان در λ با همان دوره زمانی بدون بعد داریم.

اگر g_I= 0 ، معادله برای دقیقاً 9 حل می شود و z با استفاده از Eq (5) می تواند یکپارچه شود. به نظر نمی رسد که یک راه حل تحلیلی وجود داشته باشد. با این حال ، با استفاده از این شهود که جریان چرخش یک آشفتگی کوچک است که عمدتاً برای نفی اثر اتلاف عمل می کند ، می توانیم از محلول برای حرکت محور مزرعه 9 برای تقریبی نوسانات استفاده کنیم.

در جایی که سقف عملکرد سقف است. Z_جفوابسته به جریان چرخش و مزارع است در حالی که قسمت نوسان فقط به آن بستگی دارد. مقدار متوسط λ است که می تواند به عنوان تقریبی باشد. اکنون می توانیم از EQ (6) برای تجزیه و تحلیل شکل موج به صراحت برای محاسبه مشاهدات مفید مختلف استفاده کنیم. ابتدا از آن برای یافتن دامنه نوسان به عنوان استفاده می کنیم. ما همچنین توجه می کنیم که برای این عبارت تقریباً به Eq (8) کاهش می یابد. این واقعیت که ناهمسانگردی محور سخت مسئول تبدیل چرخش به حرکت است ، با بیان دامنه نوسان تقریباً متناسب با نسبت ناهمسانگردی محور سخت و میدان مغناطیسی است (نگاه کنید به EQ 8). برای محاسبه آستانه جریان چرخش ، میانگین زمان Eq (4) را می گیریم. سپس با استفاده از شکل موج (نگاه کنید به EQ (6)) در Eq (5) ، نابرابری را دریافت می کنیم ،. این مطابق با این شهود است که جریان چرخش عمدتاً برای نفی اثر اتلاف موجود در حرکت محور یک دیوار دامنه عمل می کند. نتایج پس از برچیدن نماد در معادله (7) ، (8) و (9) خلاصه می شود.

جایی که λ_معادلهمقدار تعادل λ است و ضریب ریشه مربع (Eq (8)) به دلیل تغییر در عرض دیواره دامنه تحت حرکت نوسان بوجود می آید. اگر تغییر در عرض مورد غفلت واقع شود یا به عبارت دیگر ، وجود ندارد.

اکنون ما نتایج شبیه سازی شده حرکت دیواره دامنه را با استفاده از تقریب دیوار سفت و سخت که در بالا مورد بحث قرار گرفت ، نشان می دهیم. شکل موج مشتق شده در Eq.. رژیم عملکرد دستگاه همانطور که در شکل 2 (b) نشان داده شده است نشان می دهد که ما به حداقل بزرگی جریان چرخش برای رقابت در برابر میدان مغناطیسی نیاز داریم و از این رو منجر به نوسانات می شود. این را می توان با تجزیه و تحلیل حرکت دیواره دامنه هنگام شروع از اعماق داخل هر منطقه ، یعنی منطقه در اعماق منطقه جریان چرخش صفر یا غیر صفر درک کرد.

شکل موج نوسان و منطقه وقوع (A) مقایسه قسمت نوسان از محلول عددی و تحلیلی موقعیت دیواره دامنه در مقابل زمان ، در یک میدان کاربردی خارجی 10 ka / m. چگالی جریان چرخش برای محلول عددی 0. 96 ga / m 2 گرفته شد.(ب) مقادیر جریان چرخش و میدان مغناطیسی منطقه ای را که در آن نوسانات اتفاق می افتد نشان می دهد.

در شکل 3 (a) ، ما حرکت شبیه سازی شده یک دیوار دامنه سفت و سخت را که از یک نقطه z شروع می شود نشان می دهیم<0. As shown in the figure, the domain wall will be pushed away until the “force” of the spin current is small enough to be compensated by the drift caused by the magnetic field. An opposite scenario is shown in Fig. 3(b), where the domain wall starting deep inside the region of zero spin current ( z>0) تا زمانی که با منطقه جریان چرخش غیر صفر روبرو نشود ، یک رانش محور میدان خواهد داشت. در هر دو سناریو ، بزرگی جریان چرخش باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا دیوار دامنه را به عقب برگرداند یا دومی به طور نامحدود در مقابل میدان حرکت می کند.

فشار فعلی و فشار میدانی.

(الف) نتایج شبیه سازی برای موقعیت دیواره دامنه ، Z هنگامی که از نقطه ای در منطقه جریان چرخش غیر صفر شروع می شود.(ب) طرح مشابه (الف) به جز موقعیت اولیه دیواره دامنه در منطقه جریان چرخش صفر.

برای تأیید نتایج ، ما همچنین شبیه سازی های میکرومغناطیسی را انجام داده ایم که جزئیات آن در مواد تکمیلی گنجانده شده است. ما یک فیلم مغناطیسی با ضخامت 3 نانومتر با مقطع 100 × 100 نانومتر در نظر می گیریم. ما پارامترهای آهنربا را فرض می کنیم ، وجایی که م_حرفمغناطش اشباع و الف است_exانرژی مبادله استما یک ناهمسانگردی کریستالی را با سهم آن در چگالی انرژی در نظر می گیریم که در جهت ضخامت آن که به سمت کاهش ناهمسانگردی محور سخت ناشی از تعامل دو قطبی کار می کند. ما یک میدان مغناطیسی و چگالی جریان چرخش را اعمال می کنیم. ما آن را برای 40 نانومتر شبیه سازی کرده ایم تا دریابیم که نوسانات در فرکانس نزدیک به 0. 56 گیگاهرتز رخ می دهد. این مقدار نزدیک به مقدار مشتق شده با استفاده از تحلیل نظری است که در Eq نوشته شده است (7).

تجزیه و تحلیل سر و صدا

سرانجام ، ما با افزودن سر و صدا به معادلات دیواره دامنه سفت و محاسبه ضریب کیفیت آن ، ثبات نوسانات را تأیید می کنیم. برای سادگی ، فرض می کنیم که با یک دیوار دامنه با عرض ثابت مطابقت دارد. ما دو منبع سر و صدای سفید نامشخص را معرفی می کنیم ، n_Zو ، هر دو که رضایت دارند و. سپس سر و صدا می تواند به عنوان 33 اضافه شود ،

جایی که معادله Fokker-Planck مربوط به معادلات Langevin Eq (10) و Eq (11) توزیع بولتزمن در حالت پایدار را پذیرفته است. ما معادلات فوق را در دمای اتاق 300 K برای 40 میکرومتر برای مقادیر مختلف جریان چرخش و میدان مغناطیسی شبیه سازی کردیم. چگالی طیفی قدرت (PSD) Z برای سه مقدار از میدان مغناطیسی کاربردی در شکل 4 ترسیم شده است. از طیف شبیه سازی شده می فهمیم که عامل کیفیت نوسان ساز است~550 ،~1100 و~به ترتیب 1400 به ترتیب برای زمینه های کاربردی 8 ka / m ، 10 ka / m و 12 ka / m.

چگالی طیفی توان موقعیت دیوار دامنه برای سه مقدار میدان اعمال شده و با چگالی جریان اسپین ثابت در 0. 96 GA / m2. پیک هایی را در مقادیر مورد انتظار فرکانس نوسان با عرض کم به دلیل نویز نشان می دهد.

در نتیجه، ما یک تنظیم جدید برای یک نوسانگر بر اساس نوسانات خود دیوار حوزه مغناطیسی پیشنهاد کرده ایم. ما دریافتیم که تحت تقریب دیوار حوزه صلب، بخش نوسانی شکل موج تقریباً مستقل از جریان اسپین ورودی است و فرکانس نوسانات تنها توسط میدان مغناطیسی خارجی کنترل می شود. ما همچنین یک عامل با کیفیت بالا نشان دادیم که شواهدی برای پایداری نوسانات ارائه می دهد. ما تصور می کنیم که راه اندازی ساده پیشنهادی، یعنی یک دیوار دامنه تحت یک جریان چرخش عمودی غیر یکنواخت، همچنین فرصت های زیادی را برای نوشتن و خواندن همزمان به همراه امکان طرح منطقی دیوار تمام دامنه باز می کند.

اطلاعات تکمیلی

نحوه استناد به این مقاله: Sharma, S. et al. پیشنهاد برای نانو نوسان ساز دیوار دامنه که توسط جریان های اسپین غیر یکنواخت هدایت می شود. علمیRep. 5 , 14647; doi: 10. 1038/srep14647 (2015).

منابع

McIntyre, M. E., Schumacher, R. T. & Woodhouse, J. در مورد نوسانات آلات موسیقی. مجله انجمن آکوستیک آمریکا 74، 1325-1345 (1983).

Billah، K. Y. & Scanlan، R. H. Resonance، تاکوما شکست پل را محدود می کند و کتاب های درسی فیزیک در مقطع کارشناسی. مجله آمریکایی فیزیک 59، 118-124 (1991).

Kiselev، S. I. و همکاران. نوسانات مایکروویو یک نانو آهنربا که توسط یک جریان قطبی اسپین هدایت می شود. Nature 425, 380-383 (2003).

کیم، جی.-وی. نوسانگرهای اسپین گشتاور. جلد63 از فیزیک حالت جامد. 217-294 (مطبوعات دانشگاهی، 2012)

بلوک های ساختمانی Locatelli، N.، Cros، V. & Grollier، J. Spin-torque. Nat Mater 13، 11-20 (2014).

Ono، K. & Tarucha، S. جریان نوسانی ناشی از اسپین هسته ای در نقاط کوانتومی مسدود شده با اسپین. فیزیککشیش لِت92, 256803 (2004).

Takagi, S. & Tatara, G. انسجام کوانتومی ماکروسکوپی کایرالیتی دیوار حوزه در فرومغناطیس. فیزیکRev. B 54, 9920 9923 (1996).

براون، H.-B.& Loss، فاز D. Berry و دینامیک کوانتومی سالیتون های فرومغناطیسی. فیزیکRev. B 53, 3237 3255 (1996).

Schryer, N. L. & Walker, L. R. حرکت 180 دیواره دامنه در میدان های مغناطیسی یکنواخت dc. مجله فیزیک کاربردی 45، 5406-5421 (1974).

Bouzidi, D. & Suhl, H. Motion of a Bloch domain wall. فیزیککشیش لِت. 65، 2587-2590 (1990).

Lucassen ، M. E. ، Van Driel ، H. J. ، Smith ، C. M. & Duine ، R. A. دیوارهای دامنه فعلی و محور محور در دمای غیرزرو. فیزیکRev. B 79 ، 224411 (2009).

گورچون ، جی. و همکاران. دینامیک دیواره دامنه محور وابسته به پیننگ و مقیاس حرارتی در یک فیلم مغناطیسی Ultrathin PT/CO/PT. فیزیکروحانی لت. 113 ، 027205 (2014).

Saitoh ، E. ، Miyajima ، H. ، Yamaoka ، T. & Tatara ، G. رزونانس و تعیین جرم ناشی از جریان یک دیوار دامنه مغناطیسی منفرد. طبیعت 432 ، 203-206 (2004).

Yamaguchi ، A. et al. مشاهده فضای واقعی حرکت دیواره دامنه جریان محور در سیمهای مغناطیسی زیر میکرون. فیزیکروحانی لت. 92 ، 077205 (2004).

Tatara ، G. & Kohno ، H. نظریه حرکت دیواره دامنه جریان محور: انتقال چرخش در مقابل انتقال حرکت. فیزیکروحانی لت. 92 ، 086601 (2004).

Catalan ، G. ، Seidel ، J. ، Ramesh ، R. & Scott ، J. F. Domain Wall Nanoelectronics. Rev. Mod. فیزیک84 ، 119-156 (2012).

Parkin ، S. S. P. ، Hayashi ، M. & Thomas ، L. Memory Domain Wall Domain-Wall. Science 320 ، 190-194 (2008).

Yang ، S.-H. ، Ryu ، K.-S.& Parkin ، S. سرعت دیواره دامنه حداکثر 750 متر بر ثانیه توسط گشتاور همراه با تبادل در آنتی فرومگناتی های مصنوعی هدایت می شود. Nat Nano 10 ، 221 226 (2015).

Yang ، J. ، Nistor ، C. ، Beach ، G. S. D. & Erskine ، J. L. نوسانات سرعت دامنه مغناطیسی در نانوسیمهای permalloy. فیزیکRev. B 77 ، 014413 (2008).

Chanthbouala ، A. et al. حرکت دیواره حوزه عمودی ناشی از جریان در اتصالات تونل مغناطیسی مبتنی بر MGO با تراکم جریان کم. Nat Phys 7 ، 626-630 (2011).

Metaxas ، P. J. et al. سرعت دیواره دامنه بالا از طریق گشتاور انتقال چرخش با استفاده از تزریق جریان عمودی. علمیRep. 3 ، 10. 1038/SREP01829 (2013).

Khvalkovskiy ، A. V. et al. سرعت دیواره دامنه بالا به دلیل جریانهای چرخش عمود بر هواپیما. فیزیکروحانی لت. 102 ، 067206 (2009).

Slonczewski ، J. تحریک جریان محور چند لایه مغناطیسی. مجله مغناطیس و مواد مغناطیسی 159 ، L 1-L7 (1996).

Zhang ، S. ، Levy ، P. M. & Fert ، A. مکانیسم های سوئیچینگ مغناطیس جریان محور جریان محور. فیزیکروحانی لت. 88 ، 236601 (2002).

Tulapurkar ، A. A. et al. اثر دیود چرخش در اتصالات تونل مغناطیسی. طبیعت 438 ، 339-342 (2005).

Ralph ، D. & Stiles ، Torques Transport SPIN. مجله مغناطیس و مواد مغناطیسی 320 ، 1190-1216 (2007).

ژانگ ، دبلیو و همکاران. مشاهده حرکت دیواره دامنه نوسان در جریان محور در Ni80Fe20/Co نانوسیم. نامه های فیزیک کاربردی 103 ، doi: 10. 1063/1. 4816359 (2013).

Martinez ، E. ، Torres ، L. & Lopez-Diaz ، L. نوسان ساز بر اساس دیوارهای دامنه پین شده توسط جریان مستقیم. فیزیکRev. B 83 ، 174444 (2011).

Khvalkovskiy ، A. V. et al. تطبیق پیکربندی دیواره دامنه و گشتاور اسپین-مدار برای حرکت کارآمد دیواره دامنه. فیزیکRev. B 87 ، 10. 1103/PhysRevb. 87. 020402 (2013).

لیو ، L. و همکاران. سوئیچینگ چرخش با اثر تالار چرخش غول پیکر تانتالوم. Science 336 ، 555-558 (2012).

Bhowmik ، D. ، Nowakowski ، M. E. ، You ، L. ، Lee ، O. ، Keating ، D. ، Wong ، M. ، Bokor ، J. & Salahuddin ، S. E. گزارش های علمی. 5 ، 10 (2015).

Tserkovnyak ، Y. ، Brataas ، A. & Bauer ، G. E. نظریه پویایی مغناطیس جریان محور در فرومغناطیس های ناهمگن. مجله مغناطیس و مواد مغناطیسی 320 ، 1282-1292 (2008).

Duine ، R. A. ، Núñez ، A. S. & MacDonald ، A. H. حرکات دیواره دامنه جریان محور با کمک حرارتی. فیزیکروحانی لت. 98 ، 056605 (2007).

سپاسگزاریها

این کار تا حدودی توسط کمک هزینه بذر IIT بمبئی و وزارت علوم و فناوری (DST) ، هند ، تحت عنوان Grant No. صرب/F/3370/2013-2014. ما همچنین می خواهیم حمایت مرکز تعالی در نانوالکترونیک (CEN) ، IIT Bombay را تصدیق کنیم.

اطلاعات نویسنده

نویسندگان و وابستگی ها

گروه مهندسی برق ، انستیتوی فناوری هند بمبئی ، پاوی ، بمبئی ، 400076 ، هند