Injection Locking at Fractional Frequencies of Magnetic-Tunnel-Junction-Based Read Sensors’ Ferromagnetic Resonance Modes
Injection Locking at Fractional Frequencies of Magnetic-Tunnel-Junction-Based Read Sensors’ Ferromagnetic Resonance Modes
复制标题
基于磁隧道结的读取传感器的铁磁共振模式的分数频率注入锁定
DOI：
10.1103/physrevapplied.12.054022
复制
发表时间：
2019
影响因子：
4.6
通讯作者：
D. Berkov
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
E. Auerbach;D. Berkov
作为非线性动态系统，磁读取传感器应该响应于频率与其自然铁磁共振（FMR）频率显著不同的激励信号。由于磁化动力学固有的非线性性质，传感器的响应应在直流、激励频率及其倍数（谐波）下测量。在本文中，我们提出了这样的测量结果，完成使用一个端口的非线性矢量网络分析仪（NVNA），这表明在分数频率的自由层（FL）FMR模式的不同的共振。识别这些共振，导致从非线性性质的自旋扭矩（ST-）诱导的磁化动力学，使用微磁建模。特别是，我们表明，在上述分数频率测量的直流响应可以解释由一个低阶的非线性和强磁偶极相邻的磁性层之间的反馈Abarrier。此外，我们确定的模拟谐波响应强烈增强这些层之间的相互ST效应。最后，我们证明了读取传感器的非线性磁化动力学，并通过扩展，其谐波响应是高度敏感的各种磁和ST参数。因此，这项研究表明，使用NVNA测量结合微磁建模可以澄清这些参数的定义中的不确定性。
Being nonlinear dynamic systems, magnetic read sensors should respond to an excitation signal of a frequency considerably different from their natural ferromagnetic resonance (FMR) frequencies. Because of the magnetization dynamics’ inherent nonlinear nature, the sensors’ response should be measured at the dc, excitation frequency, and its multiples (harmonics). In this paper, we present results of such measurements, accomplished using a one-port nonlinear vector network analyzer (NVNA), which show distinct resonances at fractional frequencies of the free layer (FL) FMR mode. Identification of these resonances, resulting from the nonlinear nature of the spin-torque-(ST-)induced magnetization dynamics, is performed using micromagnetic modeling. In particular, we show that the measured dc response at the above-mentioned fractional frequencies can be explained by a low-order nonlinearity and strong magnetodipolar feedback between magnetic layers adjacent to abarrier. Additionally, we determine that the simulated harmonic response is strongly enhanced by the mutual ST effect between these layers. Finally, we demonstrate that the read sensors’ nonlinear magnetization dynamics and, by extension, their harmonic response are highly sensitive to various magnetic and ST parameters. Thus, this study shows that using NVNA measurements in conjunction with micromagnetic modeling can clarify the uncertainty in the definition of these parameters.
登录
查看更多内容
非线性动力学和混沌现象：简介
DOI：
--
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
作者：
B. Shivamoggi
通讯作者：
B. Shivamoggi
DOI：
--
发表时间：
2009
期刊：
ARFTG Microwave Measurement Conference
影响因子：
--
作者：
K. Remley
通讯作者：
K. Remley
纳米级 CPP-GMR 自旋阀吉尔伯特阻尼参数的测量
DOI：
--
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
作者：
N. Smith;M. Carey;J. Childress
通讯作者：
J. Childress
DOI：
--
发表时间：
1988
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Lagnese;R. Mcknight
通讯作者：
R. Mcknight
纳米接触自旋扭矩涡旋振荡器的超谐波注入锁定
影响因子：
3.7
作者：
Keatley P
通讯作者：
Keatley P