Частота и быстродействие спинового вентиля с планарной анизотропией слоев

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 Co$_{80}$Gd$_{20}$, а для считывающей головки HMDD – Fe$_{60}$Co$_{20}$B$_{20}$. В результате расчета частоты прецессии сделан вывод, что оптимальным для изготовления ферромагнитных слоев STNO является сплав Fe$_{60}$Co$_{20}$B$_{20}$. Для реализации PSL наилучшие переключательные характеристики продемонстрировал сплав Co$_{93}$Gd$_{7}$.