Page 164 - Spin Transport and Spintronics

6.2 การออกแบบหัวอ่านข้อมูล 166

จากรูปความหนาแน่นของอะตอมเชิงตำแหน่งข้างต้น เราสามารถคำนวณหาค่าความ
กว้างของบริเวณรอยต่อมีค่าประมาณ 0.5 nm

6.2.2 พลวัตของแมกนีไทเซชัน

การพัฒนาหัวอ่านข้อมูลจำเป็นต้องเข้าใจหลักการทำงานของเซนเซอร์หัวอ่านข้อมูลผ่านกระ-

บวนการส่งผ่านสปิน เมื่อทำการจำลองโครงสร้างวัสดุของหัวอ่านข้อมูลด้วยแบบจำลองระดับอะตอม

แล้ว จากนั้นจะทำการพิจารณาพลวัตของแมกนีไทเซชันในโครงสร้างหัวอ่านข้อมูลซึ่งประกอบด้วยชั้น
วัสดุแม่เหล็กเฟอร์โรสองชั้นคั่นกลางด้วยวัสดุนอนแมกเนต โดยพฤติกรรมการส่งผ่านสปินในโครงสร้าง

วัสดุแม่เหล็กสามารถอธิบายผ่านแบบจำลองการสะสมสปินซึ่งมีค่าขึ้นอยู่กับมุมระหว่างแมกนีไทเซชัน

ในวัสดุแม่เหล็กเฟอร์โรทั้งสองชั้น ทิศทางของแมกนีไทเซชันสามารถพิจารณาได้จากแบบจำลองระดับ

อะตอมที่คิดผลของสปินทอร์คผ่านสมการ Landau-Lifshitz-Gilbert หรือ LLG โดยผลของสปินทอร์ค
ที่เกิดจากปฎิสัมพันธ์แลกเปลี่ยนระหว่างการสะสมสปินและแมกนีไทเซชันจะถูกพิจารณาเป็นสนาม

เพิ่มเติม J m ในสนามประสิทธิผลดังนี้
sd
∂S γ
sd
= − S × (B eff + J m)
2
∂t (1 + α )
γα
sd
− [S × (S × (B eff + J m))] (6.2)
2
(1 + α )
เมื่อ S คือเวคเตอร์หนึ่งหน่วยของสปิน
m คือ การสะสมสปิน

γ คือ ค่าอัตราส่วนแมกเนติกไจโร