利用双层重金属连续调控自旋轨道矩的大小和方向
材料科学
2017-02-02 v1
摘要
自旋轨道矩（SOTs）为垂直磁化薄膜中的磁化翻转开辟了新路径，并因其在新型数据存储技术（如磁性随机存取存储器（MRAM））中的潜在应用而备受关注。因此，对SOT的有效操控成为实现这些应用的重要一步。本文在具有双层重金属的Pt/Ta/CoFeB/MgO结构中研究了电流诱导的自旋轨道有效场与磁化翻转。在Ta层厚度固定（1 nm）时，电流诱导自旋轨道有效场的大小和符号可通过改变Pt层厚度连续调控，这与电流诱导磁化翻转数据一致。研究发现，纵向与横向自旋轨道有效场之比由Ta/CoFeB界面决定，并可通过改变Pt层厚度连续调控。Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）被发现较弱，且随Pt厚度变化不显著。结果表明了一种利用双层重金属调控SOT而不影响DMI的有效方法，这一理想特性将有助于基于SOT的器件设计。
引用
@article{arxiv.1702.00147,
title = {Continuous Tuning the Magnitude and Direction of Spin-Orbit Torque Using Bilayer Heavy Metals},
author = {Pan He and Xuepeng Qiu and Vanessa L. Zhang and Yang Wu and Meng Hau Kuok and Hyunsoo Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.00147},
year = {2017}
}