Spin transfer switching of spin valve nanopillars using nanosecond pulsed currents

Spin valve nanopillars are reversed via the mechanism of spin momentum transfer using current pulses applied perpendicular to the film plane of the device. The applied pulses were varied in amplitude from 1.8 mA to 7.8 mA, and varied in duration within the range of 100 ps to 200 ns. The probability of device reversal is measured as a function of the pulse duration for each pulse amplitude. The reciprocal pulse duration required for 95% reversal probability is linearly related to the pulse current amplitude for currents exceeding 1.9 mA. For this device, 1.9 mA marks the crossover between dynamic reversal at larger currents and reversal by thermal activation for smaller currents

Contrôle mutuel de la commutation stochastique pour deux jonctions tunnel superparamagnétiques couplées électriquement

International audienceSuperparamagnetic tunnel junctions (SMTJs) are promising sources for the randomness required by some compact and energy-efficient computing schemes. Coupling SMTJs gives rise to collective behavior that could be useful for cognitive computing. We use a simple linear electrical circuit to mutually couple two SMTJs through their stochastic electrical transitions. When one SMTJ makes a thermally induced transition, the voltage across both SMTJs changes, modifying the transition rates of both. This coupling leads to significant correlation between the states of the two devices. Using fits to a generalized Néel-Brown model for the individual thermally bistable magnetic devices, we can accurately reproduce the behavior of the coupled devices with a Markov model.Les jonctions tunnel superparamagnétiques (SMTJ) sont des sources prometteuses pour le émuler un comportement aléatoire requis par certains systèmes de calcul compacts et économes en énergie. Le couplage des SMTJ donne lieu à un comportement collectif qui pourrait être utile pour le calcul cognitif. Nous utilisons un simple circuit électrique linéaire pour coupler mutuellement deux SMTJ par le biais de leurs transitions électriques stochastiques. Lorsqu'un SMTJ effectue une transition induite thermiquement, la tension à travers les deux SMTJ change, modifiant les taux de transition des deux SMTJ. Ce couplage entraîne une corrélation significative entre les états des deux dispositifs. En utilisant des ajustements à un modèle de Néel-Brown généralisé pour les dispositifs magnétiques thermiquement bistables individuels, nous pouvons reproduire avec précision le comportement des dispositifs couplés à l'aide d'un modèle de Markov