Estudo da densidade de corrente crítica para reversão da magnetização de nanoelementos ferromagnéticos

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Souza, Rafaela Medeiros de
• Orientador(a): Carriço, Artur da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Reversão da magnetização; Torque por transferência de spin; Densidade de corrente crítica; Memória magnética; STT; MRAM
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19789

A descoberta de que uma corrente elétrica é capaz de exercer um torque em um material ferromagnético, através da transferência de momento angular de spin, pode proporcionar o desenvolvimento de novos dispositivos tecnológicos que armazenam informação a partir da direção da magnetização. A redução da densidade de corrente para reversão da magnetização é primordial para potenciais aplicações em células de memórias magnéticas de acesso aleató- rio não voláteis (MRAM). Apresentamos uma investigação teórica dos efeitos de forma e do campo de dipolar na densidade de corrente crítica para reversão da magnetização, via torque por transferência de spin (STT), em nanoelementos ferromagnéticos. O sistema nanoestruturado consiste em uma camada de referência, na qual a corrente será polarizada em spin, e uma camada livre de reversão da magnetização. Observamos consideráveis variações na densidade de corrente crítica em função da espessura da camada de reversÃco ( ˇ t = 1.0 nm, 1.5 nm, 2.0 nm e 2.5 nm) e da geometria do nanoelemento (circular e elíptico), do tipo de material que compõe a camada livre do sistema (Ferro e Permalloy) e de acordo com a orientação da magnetização e da polarização em spin com o eixo maior. Mostramos que a densidade de corrente crítica pode ser reduzida em cerca de 50% diminuindo a espessura da camada livre de Fe e em 75% ao modificar a magnetização de saturação de nanoelementos circulares com 2.5 nm de espessura. Observamos, ainda, uma redução de até 90% na densidade de corrente de reversão para nanoelementos ultrafinos magnetizados ao longo da direção do eixo menor, usando a polarização no plano paralela à magnetização.