Нелинейный токовый резонанс в спиновом диоде с плоскостным намагничиванием

Анотація

Проведено исследование микроволновой чувствительности спинового диода, представляющего собой туннельный переход с двумя магнитными электродами. Особенностью предлагаемой к рассмотрению туннельной структуры является скос намагниченностей электродов в плоскости слоев под углом друг к другу в результате обменного взаимодействия с прилегающими антиферромагнитными слоями, отличающимися температурой суперпарамагнитной блокировки. В рамках макроспиновой модели проведен анализ устойчивости стационарных состояний намагничивания в зависимости от угла скоса на плоскости параметров угол–ток при учете эффекта переноса вращательного момента током. Для полученных стационарных состояний определены изменения резонансного отклика на переменный ток микроволнового диапазона и вольт-ваттной чувствительности спинового диода вдали и вблизи критических линий тока смещения диода при переходе к автоколебательному режиму. Показано, что с ростом тока смещения при приближении к критической точке возникает гистерезис частотных ветвей резонансного отклика, индуцированного нелинейной микроволновой модуляцией вращательного момента, который отличается от эффекта перекрытия частотных ветвей при лоренцевом начальном характере ферромагнитного резонанса с постоянной шириной линии. Проведено также моделирование микроволновой чувствительности в рамках микромагнитной модели для близких параметров.