Журнал технической физики
Авторам
Вышедшие номера
- 2025
- 2024
- 2023
- 2022
- 2021
- 2020
- 2019
- 2018
- 2017
- 2016
- 2015
- 2014
- 2013
- 2012
- 2011
- 2010
- 2009
- 2008
- 2007
- 2006
- 2005
- 2004
- 2003
- 2002
- 2001
- 2000
- 1999
- 1998
- 1997
- 1996
- 1995
- 1994
- 1993
- 1992
- 1991
- 1990
- 1989
- 1988
SOT-MRAM-элемент на основе спинового эффекта Холла: макроспиновая модель двухтактного переключения
Переводная версия: 10.21883/TP.2023.05.56071.250-22 
Островская Н.В.
1, Скиданов В.А.
1, Юсипова Ю.А.
1
1Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН, Зеленоград, Москва, Россия 
Email: ost.ippm@yandex.ru, linda_nike@mail.ru
Поступила в редакцию: 22 ноября 2022 г.
В окончательной редакции: 20 января 2023 г.
Принята к печати: 10 февраля 2023 г.
Выставление онлайн: 21 апреля 2023 г.
Изложены результаты качественного исследования модели ячейки современной магнитной памяти SOT-MRAM, в которой для записи используют спиновый эффект Холла. Рассмотрены ячейки квадратного поперечного сечения с продольной анизотропией активного слоя. На основе векторного уравнения Ландау-Лифшица-Гильберта построена математическая модель управления процессом записи нуля и единицы в ячейку. В приближении однородного распределения намагниченности выведена система уравнений, описывающих динамику намагниченности под действием магнитного поля и спинового тока. Определены параметры качественно эквивалентной динамики модели. Установлено, что при нулевых токах и полях в обоих случаях имеются два основных устойчивых положения равновесия, отвечающие в зависимости от взаимной ориентации вектора намагниченности активного и опорного слоя нулю и единице, записанным в ячейке. Переход от одного состояния ячейки к другому описан решением системы дифференциальных уравнений. Построена бифуркационная диаграмма динамической системы в переменных "поле-ток". Показано, что при данной конфигурации элемента памяти внешние воздействия переводят намагниченность в промежуточное состояние в плоскости свободного слоя, которое при отключении тока и поля приводит к записи нуля либо единицы в ячейку памяти. Проведена оценка критического тока переключения в зависимости от приложенного внешнего магнитного поля. Ключевые слова: спинтроника, орбитроника, намагниченность, уравнение Ландау-Лифшица-Гильберта, спиновый эффект Холла, спиновый ток, зарядовый ток, спиновый вращательный момент, продольная анизотропия, планарная анизотропия. DOI: 10.21883/JTF.2023.05.55464.250-22
- B. Dieny, I.L. Prejbeanu, K. Garello, P. Gambardella, P. Freitas, R. Lehndorf, W. Raberg, U. Ebels, S.O. Demokritov, J. Akerman, A. Deac, P. Pirro, C. Adelmann, A. Anane, A.V. Chumak, A. Hirohata, S. Mangin, S.O. Valenzuela, M. Cengiz Onbasli, M. d'Aquino, G. Prenat, G. Finocchio, L. Lopez-Diaz, R. Chantrell, O. Chubykalo-Fesenko, P. Bortolotti. Nature Electron., 3 (8), 446 (2020). DOI: 10.1038/s41928-020-0461-5
- F. Hellman, A. Hoffmann, Ya. Tserkovnyak, G.S.D. Beach, E.E. Fullerton, C. Leighton, A.H. MacDonald, D.C. Ralph, D.A. Arena, H.A. Durr, P. Fischer, J. Grollier, J.P. Heremans, T. Jungwirth, A.V. Kimel, B. Koopmans, Il.N. Krivorotov, S.J. May, A.K. Petford-Long, J.M. Rondinelli, N. Samarth, I.K. Schuller, A.N. Slavin, M.D. Stiles, O. Tchernyshyov, A. Thiaville, B.L. Zink. Rev. Modern Phys., 89 (2), 025006 (2017). DOI: 10.1103/RevModPhys.89.025006
- Ch.-F. Pai, L. Liu, Y. Li, H.W. Tseng, D.C. Ralph, R.A. Buhrman. Appl. Phys. Lett., 101, 122404 (2012). DOI: 10.1063/1.4753947
- Ch. Song, R. Zhang, L. Liao, Y. Zhou, X. Zhou, R. Chen, Y. You, X. Chen, F. Pan. Progress Mater. Sci., 118 (5), 100761 (2021). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2020.100761
- Y. Wang, P. Deorani, X. Qiu, J.H. Kwon, H. Yang. Appl. Phys. Lett., 105, 152412 (2014). DOI: 10.1063/1.4898593
- Y. Deng, M. Yang, Y. Ji, K. Wang. JMMM, 496 (2), 165920 (2020). DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.165920
- S. Fukami, T. Anekawa, C. Zhang, H. Ohno. Nature Nanotechnology, 11 (3), 621 (2016). DOI: 10.1038/NNANO.2016.29
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. К теории дисперсии магнитной проницаемости ферромагнитных тел, в Собрании трудов Л.Д. Ландау (Наука, М., 1969), т. 1, с. 128
- T.L. Gilbert. IEEE Transactions on Magnetics, 40 (6), 3443 (2004). DOI: 10.1109/TMAG.2004.836740
- Y.-T. Liu, T.-Y. Chen, T.-H. Lo, T.-Y. Tsai, Sh.-Y. Yang, Y.-J. Chang, J.-H. Wei, Ch.-F. Pai. Phys. Rev. Appl., 13, 044032 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.13.044032
- J. Slonczewskii. JMMM, 159, L1 (1996). DOI: 10.1016/0304-8853(96)00062-5
- Н.В. Островская, В.А. Скиданов, Ю.А. Юсипова. Компьютерные исследования и моделирование, 8 (4), 605 (2016). DOI: 10.20537/2076-7633-2016-8-4-605-620
- N.V. Ostrovskaya, Iu.A. Iusipova. Phys. Metals and Metallography, 120 (13), 1291 (2019). DOI: 10.1134/S0031918X19130209
- Н.В. Островская, В.А. Скиданов. В сб.: Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем, под ред. А.Л. Стемпковского (М., Зеленоград, 2020), в. III, с. 127. DOI: 10.31114/2078-7707-2020-3-127-132
- S.A. Teukolsky, W.T. Vetterling, B.P. Flannery, W.H. Press. Numerical Reciepes: The art of Scientific Computing, 3rd ed., (Cambridge University Press, Cambridge--NY.--Melbourne--Madrid--Cape Town-Singapore-San Paulo, 2007)
- Дж. Гукенхеймер, Дж. Холмс. Нелинейные колебания, динамические системы и бифуркации векторных полей (Ин-т компьютерных исследований, Москва-Ижевск, 2002) [Пер. с англ.: J. Guckenheimer, Ph. Holms, Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems, and Bifurcations of Vector Fields (Appl. Mathemat. Sci., Springer-Verlag, 6th cor. ed., NY., 2002), v. 42.]
- Н.Н. Баутин, Е.А. Леонтович, Методы и приемы качественного исследования динамических систем на плоскости, СМБ (Наука, М., 1990)
- А.А. Андронов, Е.А. Леонтович, И.И. Гордон, А.Г. Майер. Качественная теория систем второго порядка (Наука, М., 1966)
- Iu.A. Iusipova. Semiconductors, 52 (15), 1982 (2018). DOI: 10.1134/S1063782618150162
- X. Han, X. Wang, C. Wan, G. Yu, X. Lv. Appl. Phys. Lett., 118, 120502 (2021). DOI: 10.1063/5.0039147
- A.T. Hindmarch, A.W. Rushforth, R.P. Campion, C.H. Marrows, B.L. Gallagher. Phys. Rev. B, 83, 212404 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevB.83.212404
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
