Переключение намагничивания за счет крутящего момента передачи вращения

YOUTUBE · 22.11.2025 04:40

Ключевые темы и таймкоды

Введение в передачу крутящего момента при вращении

1:18
  • В m-ram можно записывать двоичную информацию с помощью переключения магнитного поля, которое вызывает крутящий момент на намагниченности свободного слоя mtj.
  • Механизм переключения, который не затрагивает соседние биты и является энергоэффективным, желателен для приложений в m-ram.

Физика, лежащая в основе передачи крутящего момента при вращении

6:42
  • Уравнение непрерывности для сохранения заряда и спина в электронных системах.
  • В ферромагнитном материале обменное поле вызывает крутящий момент на плотности вращения.
  • В стационарном состоянии, уравнения непрерывности для заряда и плотности вращения внутри ферромагнетика остаются неизменными.

Уравнение стационарного состояния

12:29
  • Суммарный зарядный ток должен быть равен суммарному выходу заряда из объема, если внутри него заряд не накапливается.
  • Входящий ток должен быть равен выходящему току.

Рассеяние электронов на границе раздела

14:34
  • Спиновые состояния имеют разную вероятность отражения на границе раздела.
  • Рассеяние электронов на границе раздела является селективным по спину.

Механизм передачи вращения

18:13
  • Входящий спиновый ток может оказывать вращающий момент на намагниченность магнитного материала.
  • Крутящий момент передается на намагниченность из-за сохранения общего углового момента вращения.

Влияние крутящего момента на динамику намагниченности

21:04
  • Крутящий момент может вызывать прецессию намагниченности.
  • Крутящий момент может изменять динамику намагниченности из-за наличия компонентов, подобных полю и демпфированию.

Момент передачи вращения

24:18
  • В исходном уравнении, диссипативный момент является неотъемлемым свойством магнитного элемента, но теперь, при наличии момента передачи вращения, общий диссипативный момент может быть управляем внешними средствами.
  • Момент передачи вращения создается электрическими токами и может индуцировать переключение магнитного поля.

Переключение намагничивания

25:30
  • При определенных значениях демпфирующего и полевого компонентов момента передачи вращения, общий эффективный демпфирующий момент может быть равен нулю.
  • В этом случае, количество энергии, закачиваемой в намагничивание, уравновешивает рассеивание энергии.
  • В зависимости от величины момента передачи вращения, возможны три ситуации:
  • Если момент передачи вращения меньше критического значения, намагничивание ослабевает, но не переключается.
  • Если момент передачи вращения равен критическому значению, намагничивание остается в рабочем состоянии.
  • Если момент передачи вращения больше критического значения, происходит полное переключение намагничивания.
  • В последнем случае, намагничивание изначально приобретает больше энергии, чем теряет, что приводит к увеличению угла прецессии и полному переключению.