场驱动与电流驱动的磁畴壁反相器与二极管
介观与纳米尺度物理
2021-05-17 v1
摘要
我们研究了磁畴壁（DWs）在合成非共线磁纹理中传播时的反转过程，借此可将上/下畴壁转变为下/上畴壁，反之亦然。我们利用 Pt/Co/AlOx 三层膜中由界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用诱导的面外与面内磁区之间的横向耦合，实现了场驱动与电流驱动的磁畴壁反相器。该反相器由嵌入于面外畴壁赛道中的窄面内磁区构成。磁成像与微磁模拟揭示了畴壁反转机制，表明畴壁反转通过面内磁区一侧入射畴的湮灭与对侧反向畴的成核而进行。通过改变面内磁区的形状，我们表明可通过调节反相器边界处手性耦合能与反向畴成核能量代价之比来调控畴壁反转效率。最后，我们实现了具有非互易反转特性的非对称畴壁反相器，并演示了该器件可作为畴壁二极管工作。我们的结果为磁赛道中畴壁的灵活操控以及面向非易失性磁逻辑方案的高效畴壁器件设计提供了参考。
引用
@article{arxiv.2105.06716,
title = {Field- and current-driven magnetic domain-wall inverter and diode},
author = {Zhaochu Luo and Stefan Schären and Aleš Hrabec and Trong Phuong Dao and Giacomo Sala and Simone Finizio and Junxiao Feng and Sina Mayr and Jörg Raabe and Pietro Gambardella and Laura J. Heyderman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.06716},
year = {2021}
}