磁性异质结的自旋动力学模拟

发布时间：2024-01-29 14:22

　　随着科技的发展,人们把目标从只注重于电子的电荷属性上迁移到自旋属性上,这带来了全新的学科——自旋电子学。自旋电子学同时考虑了电子的自旋和电荷属性,在传统的工艺上进行创新,利用自旋属性辅助或者替代原有的电学器件,如自旋微波振荡器、磁存储器等。1988年,GMR效应的发现极大地促进了自旋电子学的发展,其商业化进程非常迅速,过去的几十年里,磁盘的存储空间一再扩大,读写速度也不断提升,而GMR效应也被应用于多个领域,取得了巨大的成功。在后续的研究中,自旋电子学也继续取得突破,包括隧穿磁电阻、自旋转移矩效应、自旋轨道矩、二维电子材料和拓扑绝缘体等方向的重要突破。商业转化也在同步进行,目前STT-MRAM的生产、自旋电子学在半导体器件中的应用于技术的更新都是成功的商业应用。本文的研究内容主要聚焦在自旋微波振荡器。首先,我们从现有的自旋动力学模型(LLG方程)进行出发,引入自旋转移矩进行分析和计算,同时考虑短波长磁振子激发的影响,引入BBS模型计算在FM/NM/FM结构中设计自旋微波振荡器的可行性,并计算其性能。同时我们对LLGS方程与BBS方程的运算结构进行对比分析,二者都获得了稳定的进动,可以实...

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【学位级别】：硕士

图１．２．１二流体＿吴型ＧＭＲ不意图??

图１．２．２（ａ）（ｂ）分别为磁性隧道结中两层铁磁层磁化??方向平行与反平行状态下的隧穿磁电阻示意图??

图１．２．３（ａ）自旋极化电流在磁性异质结中的输运（ｂ）自旋转移矩效应图示??

图１．３．１自旋霍尔效应产生自旋流??

本文编号：3888312