Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise
Spin-torque effects in antiferromagnetic (AFM) materials are of great interest due to the possible applications as high-speed spintronic devices. In the present paper we analyze the statistical properties of the current-driven AFM nanooscillator that result from the white Gaussian noise of magnetic...
Збережено в:
| Дата: | 2012 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2012
|
| Назва видання: | Condensed Matter Physics |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120311 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise / H. Gomonay, V. Loktev // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 4. — С. 43703:1-9. — Бібліогр.: 28 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-120311 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1203112017-06-12T03:05:29Z Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise Gomonay, H. Loktev, V. Spin-torque effects in antiferromagnetic (AFM) materials are of great interest due to the possible applications as high-speed spintronic devices. In the present paper we analyze the statistical properties of the current-driven AFM nanooscillator that result from the white Gaussian noise of magnetic nature. According to the peculiarities of deterministic dynamics, we derive the Langevin and Fokker-Planck equations in the energy representation of two normal modes. We find the stationary distribution function in the subcritical and overcritical regimes and calculate the current dependence of the average energy, energy fluctuation and their ratio (quality factor). The noncritical mode shows the Boltzmann statistics with the current-dependent effective temperature in the whole range of the current values. The effective temperature of the other, i.e., soft, mode critically depends on the current in the subcritical region. Distribution function of the soft mode follows the Gaussian law above the generation threshold. In the overcritical regime, the total average energy and the quality factor grow with the current value. This raises the AFM nanooscillators to the promising candidates for active spintronic components. Процеси передачi крутильного спiнового моменту антиферомагнiтним (АФМ) матерiалам цiкавi з точки зору можливих застосувань в швидкiсних спiнтронних приладах. В данiй роботi вивчаються обумовленi магнiтним шумом статистичнi властивостi АФМ наноосцилятора, який знаходиться пiд дiєю спiн-поляризованого струму. Виходячи з особливостей детермiнованої динамiки, виведено рiвняння Ланже-вена та Фоккера-Планка для двох нормальних мод в енергетичному представленi. Магнiтний шум моделюється при цьому як випадковий дельта-корельований Гаусiв процес. Отримано вирази для стацiонарної функцiї розподiлу в докритичному i надкритичному режимах. Розраховано залежнiсть вiд струму середньої енергiї, флуктуацiї енергiї та їх вiдношення (фактора якостi). Показано, що функцiя розподiлу однiєї з мод (некритичної) вiдповiдає Больцманiвському розподiлу в усьому дiапазонi величини струму, причому ефективна температура залежить вiд струму. Ефективна температура iншої (м’якої) моди залежить вiд струму критичним чином. В надкритичнiй областi функцiя розподiлу цiєї моди вiдповiдає розподiлу Гауса, а середня енергiя i фактор якостi зростають з величиною струму, що робить АФМ наноосцилятори перспективними системами для використання в ролi активних елементiв в спiнтронних приладах. 2012 Article Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise / H. Gomonay, V. Loktev // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 4. — С. 43703:1-9. — Бібліогр.: 28 назв. — англ. PACS: 75.50.Ee, 85.75.-d, 05.40.Ca, 05.10.Gg, 72.25.Pn DOI:10.5488/CMP.15.43703 arXiv:1207.4344 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120311 en Condensed Matter Physics Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
English |
| description |
Spin-torque effects in antiferromagnetic (AFM) materials are of great interest due to the possible applications as high-speed spintronic devices. In the present paper we analyze the statistical properties of the current-driven AFM nanooscillator that result from the white Gaussian noise of magnetic nature. According to the peculiarities of deterministic dynamics, we derive the Langevin and Fokker-Planck equations in the energy representation of two normal modes. We find the stationary distribution function in the subcritical and overcritical regimes and calculate the current dependence of the average energy, energy fluctuation and their ratio (quality factor). The noncritical mode shows the Boltzmann statistics with the current-dependent effective temperature in the whole range of the current values. The effective temperature of the other, i.e., soft, mode critically depends on the current in the subcritical region. Distribution function of the soft mode follows the Gaussian law above the generation threshold. In the overcritical regime, the total average energy and the quality factor grow with the current value. This raises the AFM nanooscillators to the promising candidates for active spintronic components. |
| format |
Article |
| author |
Gomonay, H. Loktev, V. |
| spellingShingle |
Gomonay, H. Loktev, V. Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise Condensed Matter Physics |
| author_facet |
Gomonay, H. Loktev, V. |
| author_sort |
Gomonay, H. |
| title |
Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise |
| title_short |
Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise |
| title_full |
Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise |
| title_fullStr |
Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise |
| title_full_unstemmed |
Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise |
| title_sort |
spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise |
| publisher |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| publishDate |
2012 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120311 |
| citation_txt |
Spin torque antiferromagnetic nanooscillator in the presence of magnetic noise / H. Gomonay, V. Loktev // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 4. — С. 43703:1-9. — Бібліогр.: 28 назв. — англ. |
| series |
Condensed Matter Physics |
| work_keys_str_mv |
AT gomonayh spintorqueantiferromagneticnanooscillatorinthepresenceofmagneticnoise AT loktevv spintorqueantiferromagneticnanooscillatorinthepresenceofmagneticnoise |
| first_indexed |
2023-10-18T20:36:41Z |
| last_indexed |
2023-10-18T20:36:41Z |
| _version_ |
1796150654316576768 |