Page 175 - Spin Transport and Spintronics

6.3 หัวอ่านข้อมูลประสิทธิภาพสูง 177

รอยต่อ Co/Cu (x = 5 nm) เพื่อลู่เข้าสู่ค่าสมดุลของการสะสมสปินของวัสดุ Cu ซึ่งมีค่าเป็นศูนย์ ซึ่ง

จะมีค่าเป็นศูนย์ที่ระยะประมาณ 3 เท่าของระยะการแพร่ของสปิน นอกจากนี้ยังพบว่าการสะสมสปิน
จะมีค่าที่ไม่ต่อเนื่องที่บริเวณรอยต่อระหว่างชั้นวัสดุ Co/Cu เพราะที่บริเวณดังกล่าววัสดุทั้งสองชนิด

จะมีคุณสมบัติการส่งผ่านสปินที่แตกต่างกัน และทำให้เกิดการกระเจิงของสปินที่บริเวณรอยต่อสูง การ

ศึกษานี้ทำให้เห็นถึงความสำคัญในการออกแบบความหนาของชั้นวัสดุในหัวอ่านข้อมูล สำหรับชั้นสเปส
เซอร์ (Cu) ควรมีความหนาที่เหมาะสมซึ่งต้องมีค่าน้อยกว่าระยะการแพร่ λ เพื่อรักษาทิศทางของ
sdl
กระแสสปินโพลาไรซ์และป้องกันการเกิดปฎิสัมพันธ์แลกเปลี่ยนระหว่างแมกนีไทเซชันในชั้นแม่เหล็ก

เฟอร์โรทั้งสอง และสังเกตพบว่ากระแสสปินและการสะสมสปินจะมีค่าค่อนข้างคงที่ในชั้นวัสดุ Cu

รูปที่ 6.6 (a) การสะสมสปิน (b) กระแสสปินที่ตำแหน่งต่างๆ ในโครงสร้าง Co/Cu/FMs สำหรับกรณี

P state

ที่บริเวณรอยต่อที่สองระหว่างชั้นวัสดุ Cu/FM การสะสมสปินภายในชั้นอิสระจะมีค่าขึ้นอยู่

กับคุณสมบัติการส่งผ่านสปินของวัสดุแม่เหล็กเฟอร์โรแต่ละชนิด จากผลการคำนวณพบว่าการสะสม

สปินจะมีแนวโน้มเปลี่ยนแปลงตามทิศทางของแมกนีไทเซชันภายในชั้นวัสดุและลู่เข้าสู่ค่าที่สภาวะ
สมดุลของวัสดุนั้นๆ โดยมีอัตราการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตเห็นได้อย่างชัดเจนที่บริเวณรอยต่อ โดยเฉพาะ

อย่างยิ่งในกรณีของวัสดุ Co CoFe และ NiFe ซึ่งมีค่าการสะสมสปินที่สภาวะสมดุลหรือ m ∞ ที่

สูง เมื่อพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของค่ากระแสสปินพบว่าจะมีขนาดและค่าอิ่มตัวแปรผันตรงกับค่า

พารามิเตอร์ β ของวัสดุ และมีระยะเข้าสู่ค่าอิ่มตัวสัมพันธ์กับระยะการแพร่ของสปิน โดยในกรณีของ