通过弯曲电流实现垂直磁隧道结无外场自旋轨道转矩驱动翻转
介观与纳米尺度物理
2023-06-19 v1 应用物理
摘要
电流诱导的自旋轨道转矩（SOTs）能快速高效操控磁隧道结（MTJs）的磁态，使其在存储、存内计算与逻辑应用中颇具吸引力。然而，垂直磁化SOT-MTJ实现确定性翻转需外加磁场，限制了其实际应用。本文中，我们通过将SOT沟道塑形以在SOT电流中制造“弯曲”，为SOT-MTJ器件引入无场翻转（FFS）方案。电荷电流的弯曲产生空间非均匀自旋电流，转化为相邻磁性自由层上的非均匀SOT，从而实现确定性翻转。我们在纳米级SOT-MTJ上于纳秒时间尺度实验演示了FFS。该方案可扩展、与材料无关，且易于与晶圆级制造兼容，从而为开发纯电流驱动的SOT系统铺平道路。
引用
@article{arxiv.2305.03961,
title = {Field-Free Spin-Orbit Torque driven Switching of Perpendicular Magnetic Tunnel Junction through Bending Current},
author = {Vaishnavi Kateel and Viola Krizakova and Siddharth Rao and Kaiming Cai and Mohit Gupta and Maxwel Gama Monteiro and Farrukh Yasin and Bart Sorée and Johan De Boeck and Sebastien Couet and Pietro Gambardella and Gouri Sankar Kar and Kevin Garello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.03961},
year = {2023}
}