جفت شدگي مغناطيسي در نانو لايه هاي كليد اسپيني با مرز ناهموار

Magnetic Coupling in Spin Valve Nano layers with Rough Interfaces

با توجه به اهميت جفت شدگي مغناطيسي در ساختار هاي كليد اسپيني و اهميت پيدا كردن زبري سطح در مقياس هاي نانومتري، در اين مقاله به بررسي اثر زبري در جفت شدگي مغناطوستاتيكي در اين ساختارها پرداخته ايم. يك ساختار كليد اسپيني به صورت (فرو مغناطيس غير مغناطيس افر و مغناطيس) مي باشد. با در نظر گرفتن انرژي مغناطوستاتيكي ساختار و زبري خود متشابه در مزر بين لايه هاي فرو مغناطيسي و غير مغناطيسي با اعمال تبديل فوريه و فرض W < < d ، (كه d و به ترتيب ضخامت لايه مياني و پهناي زبري مرز مشترك مي باشد.) همبستگي عرضي بين شان بدست مي آيد كه نشانگر همبستگي در سطح زبر و در نتيجه جفت شدگي مغناطو ستاتيكي دو لايه مغناطيسي است. اين جفت شدگي نهايتا به صورت يك تانسور قطري در مي آيد و جفت شدگي را در راستاهاي مختلف نشان مي دهد. به عنوان نتيجه اگر اين زبري ها همفاز باشند جفت شدگي پادفر و مغناطيس و اگر زبريها غير همفاز باشند جفت شدگي فرومغناطيس باعث كمينه شدن انرژي سيستم مي شود. منشاء اين جفت شدگي، چگالي قطب هاي مغناطيسي هستند كه روي سطوح لايه مغناطيسي به وجود مي آيند. نتايج بدست آمده از اين پژوهش قابل استفاده در ساخت و طراحي و توليد ادوات اسپينترونيكي و به ويژه كليدهاي اسپين مي باشد. .

Because of the importance of magnetic coupling in spin valves and surface roughness in nano scales, in this paper the effect of roughness on magnetostatic coupling has been investigated. A spin valve structure like (FM/NM/FM) considered with magnetostatic energy of the structure and self-affine roughness between interfaces. By applying Fourier transform and assuming wd ) that d and w decipate the spacer thickness and the roughness width( , a cross correlation has been obtained which causes a correlation between two interfaces and the coupling between FM layers. Finally, this tensorial coupling constant shows the magnetic coupling in different directions. If the roughnesses of two interfaces be in-phase, AFM coupling is the result and out-of-phase interfaces results the FM coupling. These result is applicable in, design and construction of Spintronics devices specially spin valves