ナノスケールスピンバルブ素子の磁気スイッチング機構と磁気抵抗挙動の計算研究【JST・京大機械翻訳】

Barman Swapnil

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202213138608083 整理番号：22P0341928

ナノスケールスピンバルブ素子の磁気スイッチング機構と磁気抵抗挙動の計算研究【JST・京大機械翻訳】

Computational Study of Magnetic Switching Mechanism and Magnetoresistive Behaviour of Nanoscale Spin Valve Elements

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発行年： 2022年05月02日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年05月02日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

異なるサイズ,形状およびアレイのナノスケールスピンバルブ素子の磁気スイッチングおよび磁気抵抗挙動の研究は,将来の磁気メモリおよび貯蔵デバイスへの応用にとって極めて重要である。この目的のために,計算ミクロ磁気シミュレーションにより,横方向アスペクト比(AR)を変えて,2つの異なる形状のナノスケールスピンバルブ(Co/Cu/Ni80Fe20)元素の磁気スイッチング機構と磁気抵抗挙動を検証した。さらに,異なる要素間隔のAR=1.25を持つ楕円要素の2x2と3x3アレイについて同じように調べた。ヒステリシスループの形状とその抗電場,残留磁場,飽和場のような様々なパラメータが磁場の変化によってどのように変化するかを解析した。磁化反転状態をシミュレートし,磁化スイッチングの空間コヒーレンスを調べた。より高いARを有する元素はNi80Fe20とCo層を示し,合成反強磁性体に類似したプラトーで逆平行状態を形成する。ARを低減すると,楕円要素に対してさらに複雑になるより複雑な準均一磁気状態が観測された。アスペクト比1.25の楕円要素は,コヒーレントで予測可能なスイッチング挙動を示し,磁気メモリ素子への応用に適していることを示した。スピンバルブ素子のARの増加と共に磁気抵抗(MR%)が徐々に増大し,それらのアレイのスピンバルブ要素間の要素間隔が減少した。元素間のセル間隔を増加させると,磁束密度は減少した。磁気スイッチングの磁気ヒステリシスループ,磁気抵抗および空間コヒーレンスは,磁気メモリデバイスへの応用に向けたナノスケールスピンバルブアレイの幾何学的パラメータの選択のためのガイド原理を与える。【JST・京大機械翻訳】

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金属の磁区及び磁化過程

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