Частота и быстродействие спинового вентиля с планарной анизотропией слоев
Юсипова Ю.А.
1
1Институт проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наук (ИППМ РАН)
Email: linda_nike@mail.ru
Поступила в редакцию: 26 марта 2020 г.
В окончательной редакции: 26 марта 2020 г.
Принята к печати: 2 апреля 2020 г.
Выставление онлайн: 3 июня 2020 г.
Проведено моделирование динамики вектора намагниченности свободного слоя слоистой спин-вентильной структуры. В качестве материалов для свободного и закрепленного слоев рассмотрены шесть магнитомягких ферромагнетиков с планарной анизотропией. Выделены типы динамики намагниченности, представляющие практический интерес для MRAM и HMDD (переключение вектора намагниченности), STNO (устойчивая прецессия вектора намагниченности), и базового элемента PSL (переключение вектора намагниченности с двумя вероятными исходами). Рассчитаны диапазоны токов и полей, соответствующие этим режимам работы спинового вентиля. Проведенные численные расчеты времени переключения показали, что среди рассмотренных материалов наиболее подходящим для ячейки MRAM является сплав Co80Gd20, а для считывающей головки HMDD - Fe60Co20B20. В результате расчета частоты прецессии сделан вывод, что оптимальным для изготовления ферромагнитных слоев STNO является сплав Fe60Co20B20. Для реализации PSL наилучшие переключательные характеристики продемонстрировал сплав Co93Gd7. Ключевые слова: спиновый вентиль, магниторезистивная память с произвольным доступом, вероятностная спиновая логика, спин-трансферный наноосциллятор, считывающая головка жесткого диска.
- J.C. Slonczewski. J. Magn. Magn. Mater. 159, L1 (1996)
- N.V. Ostrovskaya, V.A. Skidanov, Iu.A. Iusipova. Solid State Phenomena 233--234, 431 (2015)
- C. Chappert, A. Fert, F. Nguyen Van Dau. Nature Mater. 6, 813. (2007)
- J.J. Nowak, R.P. Robertazzi, J.Z. Sun, G. Hu, J.H. Park, J.H. Lee, A.J. Annunziata, G.P. Lauer, C. Kothandaraman, E.J. O'Sullivan, P.L. Trouilloud, Y. Kim, D.C. Worledge. IEEE Magn. Lett. 7, 3102604 (2016)
- Yimin Guo. US Patent No US0151614А1 (2008)
- Ch.-Y. You. J. Magn. 14, 4, 168 (2009)
- Z. Zeng, G. Finocchio, H. Jiang. Nanoscale 5, 6, 2219 (2013)
- N. Locatelli, R. Lebrun, V.V. Naletov, A. Hamadeh, G. De Loubens, O. Klein, J. Grollier, V. Cros. IEEE Trans. Magn. 51, 4300206 (2015)
- S. Datta, S. Salahuddin, B. Behin-Aein. Appl. Phys. Lett. 101, 252411 (2012)
- B. Behin-Aein, V. Diep, S. Datta. Sci. Rep. 6, 1 (2016)
- K.Y. Camsari, R. Faria, B.M. Sutton, S. Datta. Phys. Rev. X 7, 3, 031014 (2017)
- B. Sutton, K.Y. Camsari, B. Behin-Aein, S. Datta. Sci. Rep. 7, 1 (2017)
- Y. Shim, A. Jaiswal, K. Roy. J. Appl. Phys. 121, 193902 (2017)
- R. Faria, K.Y. Camsari, S. Datta. IEEE Magn. Lett. 8, 2685358 (2017)
- R. Zand, K.Y. Camsari, S.D. Pyle, I. Ahmed, C.H. Kim, R.F. DeMara. In: Proc. of the 2018 on Great Lakes Symposium on VLSI.ACM (2018). P. 15--20
- E.E. Shalygina, A.V. Makarov, A.M. Kharlamova, G.V. Kurlyandskaya, A.V. Svalov. Reviews and Short Notes to Nanomeeting-2017: Physics, chemistry and application of nanostructures (2017). P. 89--92
- Iu.A. Iusipova. Semicond. 52, 15, 1982 (2018)
- Iu.A. Iusipova. Semicond. 53, 15, 2029 (2019)
- Ю.А. Юсипова. Изв. вузов. Электроника 24, 5, 489 (2019)
- R.R. Katti. Proc. IEEE 91, 687 (2003)
- E.Y. Tsymbal, I. vZutic. Handbook of Spin Transport and Magnetism. CRC Press (2012). 777 p
- А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский. Физические величины. Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. Энергоатомиздат, М., (1991). 1232 с
- В.В. Пасынков, В.С. Сорокин. Материалы электронной техники. Учебное пособие для вузов по специальности электронной техники. 3 изд. Изд-во "Лань", СПб. (2001). 368 с
- S.X. Huang, T.Y. Chen, C.L. Chien. Appl. Phys. Lett. 92, 242509 (2008)
- S. Haykin. Neural networks and learning machines. 3rd ed. Prentice Hall, New Jersey (2008). 977 p
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.