Page 163 - Spin Transport and Spintronics
P. 163
6.2 การออกแบบหัวอ่านข้อมูล 165
นอกจากนั้นแบบจำลองในระดับจุลภาคยังคงมีความซับซ้อนในการพิจารณาผลของความร้อน
ที่มีต่อคุณสมบัติและปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นภายในชั้นวัสดุ เนื่องจากการศึกษาการเคลื่อนที่ของ
แมกนีไทเซชันที่อุณหภูมิใดๆ จำเป็นต้องทราบค่าพารามิเตอร์ของวัสดุที่อุณภูมินั้นๆ เพื่อจะใช้เป็น
ตัวแปรขาเข้าของแบบจำลอง เพื่อลดความยุ่งยากของแบบจำลองในระดับจุลภาคสำหรับการพิจารณา
ผลของความร้อนที่มีต่อปรากฏการณ์ต่างๆ ภายในโครงสร้างวัสดุแม่เหล็ก การประยุกต์ใช้แบบจำลอง
ในระดับอะตอมจึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งและมีบทบาทสำคัญในการแก้ไขข้อจำกัดของการศึกษาผล
ของความร้อนที่มีต่อพฤติกรรมการส่งผ่านสปินและปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นภายในโครงสร้างหัว
อ่านข้อมูล เนื่องจากสามารถพิจารณาผลของความร้อนที่มีต่อพลวัตของสปินได้โดยตรงจากการใช้ค่า
พารามิเตอร์ต่างๆ ของวัสดุที่อุณหภูมิ 0 เคลวิน และคิดผลจากสนามความร้อนในรูปแบบของสนามที่มี
การกระจายตัวแบบสุ่ม
โดยในลำดับถัดจะอธิบายพลวัตของแมกนีไทเซชันภายในโครงสร้างวัสดุแม่เหล็กซึ่งสามารถ
พิจารณาได้จากแบบจำลองในระดับอะตอม ทิศทางของแมกนีไทเซชันภายในเซนเซอร์หัวอ่านข้อมูลจะ
ส่งผลต่อการพฤติกรรมการส่งผ่านสปินและค่าความต้านทานเชิงแม่เหล็ก
ตัวอย่างที่ 6.3 จงคำนวณหาค่าความหนาแน่นของอะตอมเชิงตำแหน่งในโครงสร้างวัสดุสอง
ชั้น FM (5 nm)/NM (5 nm) เมื่อกำหนดให้อะตอมของวัสดุมีค่าคงที่การแพร่ D = 0.1
วิธีทำ ความหนาแน่นของอะตอม FM และ NM ที่ตำแหน่งต่างๆ สามารถคำนวณได้จากความ
สัมพันธ์ต่อไปนี้
1 x − x 0
C FM = [−tanh( ) + 1]
2 D
C NM = 1 − P FM
เมื่อกำหนดให้จุดกึ่งกลางของบริเวณรอยต่อ x 0 = 0 จากนั้นพลอตกราฟความหนา
แน่นของอะตอมเชิงตำแหน่งของแต่ละวัสดุได้ดังรูปต่อไปนี้
