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自旋电子学有着广泛的应用前景,是近年来凝聚态物理研究中的热点之一。1996年自旋转移矩效应的首次理论预言与2000年的实验验证,是继巨磁电阻效应之后,自旋电子学领域的又一重大发现。这种新效应提供了一种仅靠电流就可实现对铁磁薄膜材料磁矩方向进行操纵的有效方法,它有望为磁性随机存储器提供一套简单可靠的数据写入方案。本文将围绕着垂直磁化自旋阀中的自旋转移矩效应展开研究,主要内容包括:第一,我们在垂直自旋阀纳米结构中设计了一种自由层中含纳米软磁核的复合结构,微磁模拟显示该设计可以有效降低磁化翻转的临界电流、