利用横向自旋轨道转矩实现确定性磁化翻转
介观与纳米尺度物理
2020-03-03 v1
摘要
通过自旋轨道转矩（SOT）实现的电流诱导磁化翻转在下一代超低功耗存储与逻辑应用中具有可观前景。在大多数情况下，自旋轨道转矩的产生依赖于向磁性层外部注入面外自旋流，而通常为实现SOT的确定性翻转需要沿电流方向的外部磁场。在此，我们报道了在零外部磁场下通过横向自旋轨道转矩实现的确定性电流诱导SOT全磁化翻转。Pt/Co/Pt磁性结构通过沿面内电流方向的激光轨迹进行局部退火，导致铁磁层内形成横向Pt梯度，这由微观结构和化学成分分析所证实。在零磁场下，确定性电流诱导磁化翻转的方向取决于激光轨迹的位置，但与外部面外自旋流的净极化无关。根据外部磁场下的行为，我们识别出产生SOT的两个独立机制，即横向Pt-Co不对称性以及面外注入自旋流，其中前一种情况下SOT的极化与大小取决于退火轨迹的相对位置和激光功率。我们的结果展示了一种高效的无场确定性全磁化翻转方案，无需面外自旋流注入或复杂的外部堆叠结构。
引用
@article{arxiv.1912.02388,
title = {Deterministic magnetization switching using lateral spin-orbit torque},
author = {Yu Sheng and Yi Cao and Kevin William Edmonds and Yang Ji and Houzhi Zheng and Kaiyou Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02388},
year = {2020}
}
备注
39 Pages, 9 Figures