使用兼容后端工艺的半哈斯勒合金拓扑半金属的高效自旋流源
材料科学
2022-03-08 v1 介观与纳米尺度物理
其他凝聚态物理
摘要
拓扑材料（如拓扑绝缘体 TI）由于其巨大的自旋霍尔效应，在超低功耗自旋电子器件方面具有巨大潜力。然而，巨大的自旋霍尔角（ > 1）仅限于少数含有有毒元素且低熔点的硫属化物 TI，这使得它们在硅后端 (BEOL) 工艺的器件集成中面临挑战。在此，我们表明，通过使用半哈斯勒合金拓扑半金属 (HHA-TSM) YPtBi，有可能同时实现高达 1.6 的巨大 和高达 600C 的高热预算。我们利用 YPtBi 的巨大自旋霍尔效应，实现了 CoPt 薄膜的磁化翻转，其电流密度比重金属低一个数量级。由于 HHA-TSM 包含一组具有极大灵活性的三元素拓扑材料，我们的工作为兼具高 和高 BEOL 工艺兼容性的第三代自旋霍尔材料打开了大门，这将易于被工业界采用。
引用
@article{arxiv.2111.12889,
title = {Efficient spin current source using a half-Heusler alloy topological semimetal with Back-End-of-Line compatibility},
author = {Takanori Shirokura and Tuo Fan and Nguyen Huynh Duy Khang and Tsuyoshi Kondo and Pham Nam Hai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.12889},
year = {2022}
}