Page 211 - Spin Transport and Spintronics
P. 211
7.4 การออกแบบ STT-MRAM 213
รูปที่ 7.9 การกลับทิศทางของแมกนีไทเซชันของชั้นอิสระในโครงสร้าง MTJ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาด
40 nm
ทิศทางแบบไม่พร้อมเพรียงกัน โดยบริเวณสีเหลืองเป็นบริเวณที่สปินเริ่มมีการเบี่ยงเบนออกจากแนว
แกน −z มาอยู่ในแนวระนาบ xy จากนั้นสปินที่เริ่มมีการเปลี่ยนแปลงทิศทางจะเกิดปฎิสัมพันธ์แลก
เปลี่ยนกับสปินข้างเคียงและเหนี่ยวนำให้เกิดการกลับทิศทางไปด้วยกัน โดยที่เวลา 0.19 ns จะสังเกต
เห็นการกลับทิศทางของแมกนีไทเซชันแบบไม่พร้อมเพรียงกันอย่างชัดเจนเนื่องจากเกิดกำแพงโดเมน
ระหว่างโดเมนสีน้ำเงิน (z) ซึ่งแมกนีไทเซชันมีการกลับทิศทางแล้ว ในขณะที่โดเมนสีแดง (−z) แสดง
แมกนีไทเซชันที่ยังไม่เกิดการกลับทิศทาง แม้ว่าที่เวลา 0.23 ns พบว่าแมกนีไทเซชันภายในชันอิสระ
ส่วนใหญ่เกิดการกลับทิศทางแต่เป็นการกลับทิศทางแบบไม่สมบูรณ์เนื่องจากเกิดจากการกวัดแกว่ง
ทางความร้อนที่เกิดขึ้นในระบบ และทำให้ขนาดของแมกนีไทเซชันมีค่าลดลง
จากนั้นจะทำการพิจารณาผลของขนาดโครงสร้างที่มีต่อการผันกลับทิศทางของแมกนีไทเซชัน
ซึ่งเวลาที่ใช้ในการผันกลับทิศทางจะมีความสัมพันธ์กับอัตราความเร็วในการบันทึกและอ่านข้อมูลของ
อุปกรณ์หน่วยความจำเชิงแม่เหล็ก จากผลการศึกษาพบว่าขนาดของโครงสร้างมีผลต่อการพฤติกรรม
และลักษณะของการผันกลับทิศทางของแมกนีไทเซชันในชั้นอิสระอย่างชัดเจน โดยการกวัดแกว่ง
