Spin-transfer effects in spin-valves for CPP-GMR heads: A static and dynamic investigation
Effets de transfert de spin dans des moulticouches pour tetes GMR: Une etude statique et dynamique
Résumé
This study was the first to analyze spin-transfer effects in complex spin-valves developed for CPP-GMR heads, containing exchanged biased synthetic antiferromagnetic layers, and laminated reference and free layers. As the currents used in such devices are of the same order of magnitude as the currents at which spin-torque effects are observed, these phenomena can generate parasitic noise and influence the functioning of the heads.
Spin-transfer was investigated in these multilayers through static and dynamic measurements. The influence of the laminating material on the CPP-GMR and the switching currents was analyzed as well. While the static phase diagrams can be understood based on macrospin modeling, full micromagnetic simulations are required to interpret the microwave spectra. For the first time, very coherent precession states excited by the current in the pinned layer were unequivocally demonstrated, suggesting a new possible structure for microwave oscillators.
Spin-transfer was investigated in these multilayers through static and dynamic measurements. The influence of the laminating material on the CPP-GMR and the switching currents was analyzed as well. While the static phase diagrams can be understood based on macrospin modeling, full micromagnetic simulations are required to interpret the microwave spectra. For the first time, very coherent precession states excited by the current in the pinned layer were unequivocally demonstrated, suggesting a new possible structure for microwave oscillators.
Cette étude est l'une des premières à analyser les effets de transfert de spin dans des vannes de spin complexes, développées pour des têtes CPP-GMR, contenant une couche piégée synthétique et des couches laminées. Comme les courants utilisés dans les têtes sont comparables à ceux nécessaires pour générer des effets de transfert de spin, ces derniers peuvent induire du bruit parasite et affecter le fonctionnement du dispositif.
Le transfert de spin a été étudié dans ces multicouches par des mesures statiques et dynamiques. L'influence de la nature des couches de lamination sur la GMR et les courants critiques a aussi été analysée. Si les diagrammes de phase statiques peuvent être interprétés à partir d'un modèle macrospin, des simulations micromagnetiques sont nécessaires pour comprendre les spectres hyperfréquence. Pour la première fois, des modes de précession dans la couche piégée on été mis en évidence. Ces modes de forte puissance semblent plus prometteurs pour les applications.
Le transfert de spin a été étudié dans ces multicouches par des mesures statiques et dynamiques. L'influence de la nature des couches de lamination sur la GMR et les courants critiques a aussi été analysée. Si les diagrammes de phase statiques peuvent être interprétés à partir d'un modèle macrospin, des simulations micromagnetiques sont nécessaires pour comprendre les spectres hyperfréquence. Pour la première fois, des modes de précession dans la couche piégée on été mis en évidence. Ces modes de forte puissance semblent plus prometteurs pour les applications.