自旋转移效应不仅给出了一种使用自旋极化电流来调控薄膜磁性状态的新方法,而且预计将产生一批新型的电流驱动的纳米器件,因而受到了学术界和工业界的高度重视。本论文把电流驱动和倾斜磁各向异性自旋阀相结合,以Landau-LifShitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程为基础,系统地分析了倾斜磁各向异性自旋阀以及具有双钉扎层的自旋阀结构中自旋转移矩作用下磁性状态的稳定性,讨论了类场自旋转移矩对电流驱动的磁动力学的影响,研究了倾斜磁各向异性自旋阀结构中电流激发和调节的铁磁共振。研究的主要内容和结果如下:　　1.分析了倾斜磁各向异性自旋阀结构中自旋转移矩作用下磁性状态的稳定性。使用稳定性分析方法,得到了由自旋转移矩大小和方向为控制参数的磁性相图。研究发现:钉扎层中的倾斜磁各向异性为改善自旋阀结构中电流驱动的磁矩翻转和微波振荡的效率提供了新的选择。当钉扎层磁矩方向在一定范围时,通过调节电流,可以实现磁矩准平行和准反平行的稳定态、磁矩伸出膜面的稳定态以及平面内的进动态和磁矩伸出平面的进动态。当钉扎层磁矩方向偏离薄膜平面较小时,磁矩容易发生翻转;而偏离较大时,磁矩进动容易发生。　　2.对具有双钉扎层的自旋阀结构中自旋转移矩作用下磁性状态的稳定性进行了理论研究。获得了由双自旋转移矩的大小和方向为控制参数的磁性相图。通过求解微分方程,得到了每个磁性状态的磁矩演化图。研究结果表明:两钉扎层磁矩的相对取向对不同磁性状态之间的转化有很大的影响。选择不同方向的钉扎层磁矩结构,通过改变电流,可以实现磁矩在准平行和准反平行方向之间的翻转以及从稳定态到进动态之间的转换。当两钉扎层磁矩的方向反平行排列并且都在平面内时,实现磁矩翻转所需的电流最小。当两钉扎层磁矩方向反平行排列并且都垂直膜面的时候,实现磁矩进动态所需的电流最小。对于一些特定的双自旋阀结构,在静态和动态的磁性状态之间存在回滞现象。　　3.选择自由层和钉扎层都具有垂直磁各向异性的多层膜为理论模型,研究了类场自旋转移矩对电流驱动的磁动力学的影响。推导出了实现磁矩翻转所需的临界电流的解析表达式,同时还获得了磁矩进动频率随电流、外磁场以及类场自旋转移矩的变化关系。发现磁矩的进动频率可以通过电流和外磁场来控制,类场自旋转移矩的出现可以改变磁矩翻转的临界电流和磁矩进动的频率。　　4.在没有考虑外磁场的情形下,研究了倾斜自旋极化器和垂直分析器自旋阀结构中电流激发和调节的铁磁共振。获得了自由层和钉扎层都具有任意各向异性的自旋阀结构中输出电压的表达式以及交流电流频率调节的铁磁共振谱。结果表明:全电流铁磁共振可通过调节交流电的频率来实现。通过改变直流电流密度和钉扎层磁矩的方向,可以调节共振位置和线宽。当直流电流密度和钉扎层磁矩方向控制在一定的范围时,可以使共振峰达到最大,也就是说共振线宽最小。因此,为了减小有效阻尼,更加容易地实现磁矩翻转和进动,可以适当地选择直流电流密度和钉扎层磁矩的方向。