Study of Co-Fe nanocomposite magnetic properties

封面

如何引用文章

全文:

详细

In this paper, a comparative analysis of the characteristics, advantages and disadvantages of five different types of magnetoresistive random access memories has been carried out. An optimal mathematical model for investigation of composition and structure of materials for spintronics devices is selected. A review of the combined mathematical model consisting of the molecular dynamics method and the model of spin dynamics of particles with interatomic interaction potential based on a modified embedded atom method is presented. An analysis is performed of modeling of magnetic properties of cobalt and iron bilayer film under conditions of the uniform external magnetic field. The iron layer was characterized by the formation of skirmions, while regions with different magnetic domains were found in the cobalt nanofilms. The overall magnetization of the Co-Fe system was found to be low due to the lack of the priority direction of the magnetic moment. The magnetization rates of cobalt, iron of different thicknesses and the Co-Fe system as a whole were compared separately.

作者简介

Anastasia Salomatina

Udmurt Federal Research Center UB RAS; Kalashnikov Izhevsk State Technical University

Email: udnc@udman.ru
2nd year postgraduate student, Udmurt Federal Research Center UB RAS, Senior Lecturer, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

Aleksey Fedotov

Udmurt Federal Research Center UB RAS

Dr. Sc., Leading Researcher

Olesya Severyukhina

Udmurt Federal Research Center UB RAS

Ph. D., Researcher

Fedor Vinogradov

Kalashnikov Izhevsk State Technical University

Email: info@istu.ru
Leading engineer

参考

  1. Dave, R.W. Toggle MRAM with CoFeB-based synthetic antiferromagnet free layers / R.W. Dave, J. Slaughter, S. Pietambaram et al. // Proceedings of IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG), 08-12 May 2006, San Diego, CA, USA. - New York: IEEE Publ., 2006. - P. 398. doi: 10.1109/INTMAG.2006.376122.
  2. Bishnoi, R. Improving write performance for STT-MRAM / R. Bishnoi, M. Ebrahimi, F.Oboril, M.B. Tahoori // IEEE Transactions on Magnetics. - 2016. - V. 52. - I. 8. - P. 1-11. doi: 10.1109/TMAG.2016.2541629.
  3. Oh, Y.W. Field-free switching of perpendicular magnetization through spin-orbit torque in antiferromagnet/ferromagnet/oxide structures / Y.W. Oh, S.H. Chris Baek, Y.M. Kim et al. // Nature Nanotechnology. - 2016. - V. 11. - I. 10. - P. 878-884. doi: 10.1038/nnano.2016.109.
  4. Prejbeanu, I.L. Thermally assisted MRAM / I.L. Prejbeanu, M. Kerekes, R.C. Sousa et al. // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2007. - V. 19. - I. 16. - Art. № 165218. - 23 p. doi: 10.1088/0953-8984/19/16/165218.
  5. Zhu, D.Q. First demonstration of three terminal MRAM devices with immunity to magnetic fields and 10 ns field free switching by electrical manipulation of exchange bias / D.Q. Zhu, Z. X. Guo, A. Du et al. // Proceedings of IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM), 11-16 December 2021, San Francisco, CA, USA. - New York: IEEE Publ., 2021. - P. 17.5.1-17.5.4. doi: 10.1109/IEDM19574.2021.9720599.
  6. Nahas, J. A 4Mb 0.18/spl mu/m 1T1MTJ toggle MRAM memory /j. Nahas, T. Andre, C. Subramanian et al. // Proceedings of IEEE International Solid-State Circuits Conference (IEEE Cat. No. 04CH37519), 15-19 February 2004, San Francisco, CA, USA. - New York: IEEE Publ., 2004. - P. 44-512. doi: 10.1109/ISSCC.2004.1332585.
  7. Prenat, G. Ultra-fast and high-reliability SOT-MRAM: From cache replacement to normally-off computing / G. Prenat, K. Jabeur, P. Vanhauwaert et al. // IEEE Transactions on Multi-Scale Computing Systems. - 2015. - V. 2. - I. 1. - P. 49-60. doi: 10.1109/TMSCS.2015.2509963.
  8. Apalkov, D. Spin-transfer torque magnetic random access memory (STT-MRAM) / D. Apalkov, A. Khvalkovskiy, S. Watts et al. // ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems (JETC). - 2013. - V. 9. - I. 2. - P. 1-35. doi: 10.1145/2463585.2463589.
  9. Paquet, E. Molecular dynamics, Monte Carlo simulations, and Langevin dynamics: a computational review / E. Paquet, H.L. Viktor // BioMed Research International. - 2015. - V. 2015. - Art. ID 183918. - P. 18. doi: 10.1155/2015/183918.
  10. Antropov, V.P. Ab initio spin dynamics in magnets / V.P. Antropov, M.I. Katsnelson, M. Van Schilfgaarde, B.N. Harmon // Physical Review Letters. - 1995. - V. 75. - I. 4. - P. 729-732. doi: 10.1103/PhysRevLett.75.729.
  11. Baskes, M.I. Modified embedded-atom potentials for cubic materials and impurities / M.I. Baskes // Physical Review B. - 1992. - V. 46. - I. 5. - P. 2727-2742. doi: 10.1103/PhysRevB.46.2727.
  12. Tranchida, J. Massively parallel symplectic algorithm for coupled magnetic spin dynamics and molecular dynamics /j. Tranchida, S.J. Plimpton, P. Thibaudeau, A.P. Thompson // Journal of Computational Physics. - 2018. - V. 372. - P. 406-425. doi: 10.1016/j.jcp.2018.06.042.
  13. Kang, W. Skyrmion-electronics: An overview and outlook / W. Kang, Y. Huang, X. Zhang et al. // Proceedings of the IEEE. - 2016. - V. 104. - I. 10. - P. 2040-2061. doi: 10.1109/JPROC.2016.2591578.
  14. Soloviev, I.I. Superconducting circuits without inductors based on bistable Josephson junctions / I.I. Soloviev, V.I.Ruzhickiy, S.V. Bakurskiy et al. // Physical Review Applied. - 2021. - V. 16. - I. 1. - P. 014052-1-014052-11. doi: 10.1103/PhysRevApplied.16.014052.
  15. Vozhakov, V.A. State control in superconducting quantum processors / V.A. Vozhakov, M.V. Bastrakova, N.V. Klenov et al. // Physics-Uspekhi. - 2022. - V. 192. - I. 5. - P. 457-476. doi: 10.3367/UFNr.2021.02.038934.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».