Полевые особенности микроволновой чувствительности спинового диода при наличии тока смещения

Полевые особенности микроволновой чувствительности спинового диода при наличии тока смещения

Использование спин-диодного эффекта, возникающего в магнитных туннельных переходах под действием токовой передачи вращательного момента, открывает перспективу значительного повышения микроволновой чувствительности по сравнению с полупроводниковыми диодами Шоттки в гигагерцовом диапазоне частот.  Проведен теоретический анализ спин-диодного эффекта выпрямления микроволнового сигнала на магнитном туннельном переходе при резонансном возбуждении спиновых колебаний в незакрепленном магнитном слое в результате токовой передачи вращательного момента. В линейном макроспиновом приближении рассчитаны частотные характеристики резонансного отклика спинового диода на микроволновый сигнал в зависимости от направления и величины приложенного магнитного поля и тока смещения. Показано, что в отсутствие тока смещения максимальное выпрямленное напряжение на переходе достигается при взаимно перпендикулярной геометрии намагничивания его берегов и падает с ростом резонансной частоты колебаний в магнитном поле при сохранении равновесной ориентации спинов в слоях. При включении тока смещения резонансная амплитуда вынужденных колебаний спинов свободного слоя при микроволновом возбуждении резко возрастает вблизи критической точки потери устойчивости равновесного состояния спинового диода. В этой точке ширина линии ограничивается только нелинейными эффектами. Повышение чувствительности спинового диода актуально для его применения в системах микроволнового голографического видения.
Анатолий Федорович Попков
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Николай Евгеньевич Кулагин
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), г. Москва, Россия
Глеб Дмитриевич Демин
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия; Московский физико-технический институт (государственный университет), г. Долгопрудный, Россия
Константин Анатольевич Звездин
Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, г. Москва, Россия
Поделиться