共线反铁磁体中垂直奈尔序的电学翻转
应用物理
2024-01-26 v1
摘要
通过电流诱导的自旋力矩对磁序进行电学操控，为自旋电子学奠定了基础。一种有前景的方法是将信息编码在反铁磁材料的奈尔矢量中，特别是具有垂直磁各向异性的共线反铁磁体，因为其可忽略的杂散场和太赫兹自旋动力学能够实现具有更高集成密度和超快速度的存储器件。本文我们证明，在具有垂直磁各向异性的原型共线反铁磁绝缘体 Cr₂O₃ 中，奈尔序信息可以通过反常霍尔效应可靠地读出，并可通过自旋轨道力矩效应以 5.8×10⁶ A/cm² 的低电流密度高效翻转。此外，利用 Cr₂O₃ 作为媒介，我们电学翻转了与 Cr₂O₃ 层交换耦合的 Y₃Fe₅O₁₂ 薄膜的磁化强度，明确证实了 Cr₂O₃ 层的奈尔序翻转。这项工作为开发基于具有垂直磁各向异性的共线反铁磁材料的反铁磁存储器件提供了重要基础。
引用
@article{arxiv.2401.14044,
title = {Electrical switching of the perpendicular Neel order in a collinear antiferromagnet},
author = {Wenqing He and Tianyi Zhang and Yongjian Zhou and Caihua Wan and Hao Wu and Baoshan Cui and Jihao Xia and Ran Zhang and Tengyu Guo and Peng Chen and Mingkun Zhao and Leina Jiang and Alexander Grutter and Purnima P. Balakrishnan and Andrew J. Caruana and Christy J. Kinane and Sean Langridge and Guoqiang Yu and Cheng Song and Xiufeng Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.14044},
year = {2024}
}