单轴形状各向异性辅助的无场垂直磁化自旋轨道转矩翻转
应用物理
2019-07-24 v1
摘要
已有研究表明，垂直磁化的翻转可通过自旋轨道转矩（SOT）以超快速度和低能耗实现。然而，为使翻转具有确定性，需要外加有害磁场或非传统器件几何结构来打破结构反演对称性。本文提出一种SOT诱导的无场确定性垂直磁化翻转新方案。该方案可在简单的磁隧道结（MTJ）/重金属系统中实现，无需复杂器件结构。垂直各向异性MTJ被制备为椭圆形状并与重金属的轴错开，从而单轴形状各向异性辅助磁化翻转。此外，不同于翻转后最终磁化状态依赖于外加电流方向的常规翻转方案，在我们的方案中，双极翻转通过选择不同电流路径实现，这为开发新型自旋电子存储器或逻辑器件提供了新自由度。通过宏自旋仿真，我们表明在所提方案中可获得外加电流脉冲的宽操作窗口。无需精确控制脉冲幅度或脉冲宽度。同时讨论了阻尼常数和类场转矩强度等关键参数的影响。
引用
@article{arxiv.1903.11487,
title = {Field-free spin-orbit-torque switching of perpendicular magnetization aided by uniaxial shape anisotropy},
author = {Zhaohao Wang and Zuwei Li and Min Wang and Bi Wu and Daoqian Zhu and Weisheng Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.11487},
year = {2019}
}
备注
6 pages, 5 figures