나노전자 전류인가 자화반전
페이지 정보
- 용어
- 전류인가 자화반전
- 요약
- 두 개 이상의 서로 분리된 강자성체로 구성된 스핀밸브 소자에서 (자기장을 이용하지 않고) 전류만을 이용하여 한쪽 자성층의 자화를 반전하는 방식
- 참고문헌
- - J. Z. Sun , “Spin-current interaction with a monodomain magnetic body: A model study”, Physical Review B 62, 570-578 (2000)
- http://physics.nist.gov/Divisions/Div841/Gp3/Projects/Theory/theory_transfer.html - 분류
- 나노전자 > 스핀트로닉스
본문
F1|N|F2로 구성된 스핀밸브 구조 (F1 = 자기 고정층, N = 비자성층, F2= 자기 자유층)에 전류를 인가하면 F1에 의해 스핀분극된 전류가 F2에 도달하게 된다. 이때 F1과 F2의 자화방향이 완벽하게 평행/반평행하지 않고 전류밀도의 크기가 임계값 보다 크면 스핀전달토크에 의해 F2의 자화반전이 일어난다. 최종 자화방향은, 전류의 방향이 F1 쭻 F2 (전자의 방향은 F2 쭻 F1)이면 F1/F2간의 자화방향이 반평행, 전류의 방향이 F2 쭻 F1 (전자의 방향은 F1 쭻 F2)이면 F1/F2간의 자화방향이 평행이 된다. 이때 자화반전을 위한 임계전류밀도는 F1의 (포화자화양)2×(막 두께)에 반비례하고, F1의 Gilbert damping 상수에 비례하게 된다. 전류인가의 방향과 크기를 조절함으로써 자기 자유층의 자화방향을 결정할 수 있다는 ‘CIMS’ 기술은 차세대 ‘MRAM’ 소자인 스핀토오크 램(ST-RAM)의 핵심기술이자 작동원리이다.