具有垂直 Néel 矢量的反铁磁体的无场自旋轨道转矩翻转
介观与纳米尺度物理
2022-12-15 v1
摘要
无场自旋轨道转矩诱导的垂直磁化 180{\deg} 重取向有利于高性能磁存储器。反铁磁材料(AFM)可提供比铁磁对应物更高的操作速度。本文中，我们提出一种三层 AFM/绝缘体/重金属结构作为 AFM 存储器件。我们表明，具有垂直 N\'eel 矢量的 AFM 的无场翻转可通过使用两个正交电流实现，它们分别提供均匀的阻尼类转矩和交错的场类转矩。通过反转任一电流可获得可逆翻转。1.79 10^11A/m^2 的电流密度足以诱导该翻转。此外，两个磁矩在翻转过程中变为非共线。这使得在 40 皮秒内实现超快翻转。本工作提出的器件和翻转机制为确定性翻转具有垂直 N\'eel 矢量的 AFM 提供了一种有前景的方法。它也可促进基于超快 AFM 的 MRAM 的发展。
引用
@article{arxiv.2212.07166,
title = {Field-free spin-orbit torque switching of an antiferromagnet with perpendicular N\'eel vector},
author = {Zhengde Xu and Jie Ren and Zhengping Yuan and Yue Xin and Xue Zhang and Shuyuan Shi and Yumeng Yang and Zhifeng Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.07166},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 4 figures