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마크로스핀의 스위칭 페이즈 다이아그램을 한번에 구하는 방법

한국자기학회지, Volume 31, Number 5, 31 Oct 2021, Pages 214-218
문경웅 * (한국표준과학연구원 양자스핀팀)
Abstract
자성동역학을 연구할 때, 모든 자화벡터들이 나란한 상태를 가정한 모델을 마크로스핀 모델이라고 부른다. 마크로스핀모델은
오직 한 개의 방향 벡터만 다루면 되기 때문에 자성동역학의 가장 기본적인 문제로 생각된다. 마크로 스핀의 스위칭 페이즈 다
이아그램을 얻는 일반적인 방법은 다양한 변수에 대해 개별 시뮬레이션을 수행한 다음 모든 결과를 종합하여 나타내는 것이다.
따라서 많은 시간과 노력이 필요하다. 이번 논문에서는 전산모사를 통하여 다양한 변수에 대한 마크로스핀의 동역학적 특성을 한
번에 확인할 수 있는 방법을 소개한다. 마크로스핀의 2차원 페이즈 다이아그램을 얻는 예제를 통해 스핀토크에 의한 자화 스위
칭 특성 및 프리세션 조건을 확인하는 방법을 제시한다.

When studying magnetization dynamics, the model assuming that all magnetization vectors are aligned is called a macrospin model.
The macrospin model has been considered as a most convenient method to solve the magnetization dynamics. The conventional
method of obtaining a phase diagram of macrospin is to perform individual simulations on various variables and then combine all the
results. This requires a lot of time and effort. Here, we introduce a method that can confirm the dynamic characteristics of macrospin
for various variable values at once through computational simulation. We present an example of obtaining a two-dimensional phase
diagram of a macrospin to identify magnetization switching characteristics and presession conditions by spin torque.
Keywords: 스핀동역학; 마크로스핀; 페이즈 다이아그램; 스위칭; 자화역전; 스핀토크; 스핀트로닉스; spin dynamics; macrospin; phase diagram; switching; reversal; spin torque; spintronics
DOI: https://doi.org/10.4283/JKMS.2021.31.5.214