通过电流调控层间 DMI 的符号与幅值来控制三维自旋纹理
介观与纳米尺度物理
2022-09-07 v1 材料科学
摘要
最近在具有垂直磁各向异性的多层膜中发现的层间 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（IL-DMI）有利于自旋在平面内方向的倾斜，因此可能实现连续多层膜中诸如 Hopfion 等新奇的自旋纹理。一个关键要求是控制 IL-DMI，因此在本研究中，通过施加平面内磁场下反常霍尔效应的面外磁滞回线，考察了电流对 IL-DMI 的影响。改变平面内场的方向以获得完整的方位角依赖关系，从而让我们能够量化对 IL-DMI 的影响。我们观察到随着电流增大，IL-DMI 的方位角依赖发生偏移，这可由电流引入的额外平面内对称性破缺来理解。利用两个叠加余弦函数的经验模型，我们证明了存在一个电流诱导项，它在电流流动方向上线性增大 IL-DMI。由此，实现了一种通过电流操控三维自旋纹理的新的易行途径。由于大多数自旋电子器件利用自旋转移或自旋轨道力矩来操控自旋纹理，将电流诱导 IL-DMI 集成到薄膜器件中的基础已广泛具备。
引用
@article{arxiv.2209.01450,
title = {Controlling 3D spin textures by manipulating sign and amplitude of interlayer DMI with electrical current},
author = {Fabian Kammerbauer and Won-Young Choi and Frank Freimuth and Kyujoon Lee and Robert Frömter and Dong-Soo Han and Henk J. M. Swagten and Yuriy Mokrousov and Mathias Kläui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.01450},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 4 figures