具有垂直成分梯度的亚铁磁层中无外场自旋轨道转矩诱导的垂直磁化翻转
介观与纳米尺度物理
2021-07-29 v1
摘要
电流诱导的自旋轨道转矩（SOT）因其在自旋电子器件中快速、节能地操控磁序而备受关注。然而，要实现确定性翻转，利用SOT对垂直磁化材料进行翻转需要一种打破面内对称性的机制。现有方法需施加面内偏置磁场，或在器件中引入面内结构不对称性，二者在实际应用均难以实现。本文报道了在具有工程化垂直成分梯度的单一垂直CoTb层中实现无偏置场SOT翻转。垂直结构反演不对称性诱导出强内禀SOT和梯度驱动的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（g-DMI），在翻转过程中打破了面内对称性。微磁模拟与实验结果一致，并阐明了g-DMI在确定性翻转中的作用。这种具有g-DMI的垂直亚铁磁体无偏置场翻转方案为高效紧凑的SOT器件设计提供了一种策略。
引用
@article{arxiv.2101.08518,
title = {Field-free spin-orbit torque-induced switching of perpendicular magnetization in a ferrimagnetic layer with vertical composition gradient},
author = {Zhenyi Zheng and Yue Zhang and Victor Lopez-Dominguez and Luis Sánchez-Tejerina and Jiacheng Shi and Xueqiang Feng and Lei Chen and Zilu Wang and Zhizhong Zhang and Kun Zhang and Bin Hong and Yong Xu and Youguang Zhang and Mario Carpentieri and Albert Fert and Giovanni Finocchio and Weisheng Zhao and Pedram Khalili Amiri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.08518},
year = {2021}
}
备注
27 pages, 5 figures