Спин-инжекционный механизм перемагничивания и гистерезис тока в магнитных переходах

Предлагается новый механизм перемагничивания током переходов с двумя металлическими ферромагнитными слоями и разделяющим их тонким немагнитным слоем. Поляризованный по спину ток течет перпендикулярно границам раздела ферромагнитных слоев, в одном из которых спины закреплены, а в другом свободны. Доменная структура в ферромагнитных слоях отсутствует. Ток приводит к нарушению спинового равновесия в свободном слое, что выражается в инжекции или экстракции спинов. Неравновесные спины взаимодействуют с намагниченностью решетки благодаря эффективному полю $s{-}d$-обмена, зависящему от тока. При токах, превышающих определенный порог, это взаимодействие приводит к перемагничиванию. Теоретически получены два пороговых тока перемагничивания, которые достигаются соответственно при увеличении или уменьшении тока. Таким образом, получен гистерезис тока. Результаты расчета находятся в хорошем соответствии с экспериментами по перемагничиванию током трехслойных переходов состава Co(I)/Cu/Co(II), изготовленных в виде столбиков.