С помощью численного решения обобщенного уравнения Ландау-Лифшица проведено микромагнит-ное исследование динамики двух дипольно связанных магнитных вихрей в трехслойном наностолбике под действием внешнего магнитного поля, направленного перпендикулярно плоскости образца, и спин-поляризованного электрического тока. Показана возможность существования различных режимов движения вихрей в зависимости от величины поляризованного тока. Для случая стационарной динамики связанных вихрей с одинаковой частотой найдена зависимость частоты колебаний от величины тока. Предложена возможность управления частотой стационарного движения вихрей и подстройки амплитуды управляющих токов с помощью внешнего магнитного поля. С помощью аналитического метода упрощенного описания динамики связанных вихрей получены зависимости частоты от величины тока и внешнего магнитного поля, качественно совпадающие с численными результатами.
ВведениеВ настоящее время большое внимание привлекают исследования переключения и возбуждения осцилляций намагниченности в магнитных наноструктурах с по-мощью спин-поляризованного тока [1-3], которые мо-гут позволить увеличить скорости жестких дисков и устройств магнитной памяти, вплоть до терагерцового уровня. Интересны в этом плане и микроволновые спин-трансферные наноосцилляторы (СТНО), которые отличаются относительно большим спектром частот осцилляций магнитных вихрей, реализуемых даже без приложения внешнего магнитного поля. Большинство таких структур имеют два магнитных слоя, разделенных немагнитной туннельной прослойкой. Одной из наи-более перспективных разновидностей СТНО является вихревая структура [4][5][6][7], в которой магнитный вихрь реализуется как основное состояние в ферромагнитных слоях [5]. Магнитный вихрь представляет собой закру-ченную по часовой стрелке или против нее намагничен-ность в плоскости образца, кроме небольшой (порядка нескольких нанометров) области в центре (или ядре) вихря, где намагниченность выходит из плоскости под прямым углом. Таким образом, магнитный вихрь обыч-но характеризуется двумя параметрами: направлением закрученности намагниченности вихря (киральностью) и направлением намагниченности (полярностью) в его ядре: вверх или вниз.Достаточно хорошо изучены статические свойства одиночного магнитного вихря (например, стабильность вихревого состояния как функция параметров системы и внешних воздействий) [5]. Показано также, что при про-пускании спин-поляризованного тока через магнитный диск вихрь может начать двигаться по разным типам орбит (например, по круговой стационарной орбите, по хаотической орбите и др.) [6][7][8][9][10][11][12]. Предложены ана-литические выражения, основанные на редуцированных уравнениях Тиля, хорошо описывающие гиротропное движение вихря [5,6]. Изучался и вопрос о механизмах переключения киральности и полярности магнитного вихря как поляризованным током, так и с помощью импульсного или постоянного магнитного поля [13][14][15].В последнее время появилось много эксперименталь-ных и теоретических работ, посвященных исследованию динамики магнитостатически...