基于Altermagnetic RuO2异构结构的自由场增强型垂直磁化开关
介观与纳米尺度物理
2025-01-23 v1
摘要
当前诱导的自旋轨道力矩（SOT）已成为实现先进自旋器件能效磁化开关的有前景方法。然而，技术进步不足，因为需要施加外部横向磁场才能实现确定性开关。已探索出数种方法来解决这些挑战。本文中，我们利用新近出现的altermagnetic材料RuO2与Pt层的组合，实现了无场和低功耗开关的并存。我们利用RuO2中的自旋分裂效应（SSE）产生的垂直（OOP）自旋极化，实现无场开关（FFS）；同时利用Pt中横向自旋极化结合自旋格林效应（SHE）提高SOT效率。我们揭示了通过调节Pt下层厚度和施加电流方向，可最大化有效OOP磁场和FFS。我们在Pt厚度优化为1.5 nm时观察到FFS显著增强，此时施加电流密度仅为2.56e11 A/m2，晶体角度为90度。我们研究的成果为用于非易失性存储器、逻辑电路和神经形态计算的能效自旋器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2501.12593,
title = {Enhanced Field-Free Perpendicular Magnetization Switching via spin splitting torque in Altermagnetic RuO2-based Heterostructures},
author = {Badsha Sekh and Hasibur Rahaman and Ramu Maddu and Pinkesh Kumar Mishra and Tianli Jin and S. N. Piramanayagam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12593},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 5 figures