利用啁啾电流脉冲通过自旋轨道矩实现纳米器件的无外场超快磁化翻转
介观与纳米尺度物理
2024-01-15 v2
摘要
我们研究了利用啁啾电流脉冲（CCP）通过自旋轨道矩（SOT）对垂直磁化纳米器件进行磁化翻转。我们的发现表明，CCP 中 SOT 的类场（FL）和类阻尼（DL）分量均能在无需任何对称性破缺手段的情况下有效诱导超快磁化翻转。在 CCP 的宽频率范围内，所获得的最小电流密度显著小于传统 SOT 翻转的电流密度。这种超快翻转源于 CCP 在越过能量势垒之前（之后）触发磁化从 SOT 的 FL 和 DL 分量增强能量吸收（发射）。我们还验证了 CCP 驱动磁化翻转在室温下的鲁棒性。此外，该策略可扩展用于切换垂直合成反铁磁（SAF）和亚铁磁（SFi）纳米器件的磁态。因此，这些研究丰富了对无外场 SOT 翻转的基本理解，并为实现具有铁磁、SAF 和 SFi 等多种自由层设计的超快 SOT-MRAM 器件提供了一种新途径。
引用
@article{arxiv.2401.04882,
title = {Field-free ultrafast magnetization reversal of a nanodevice by a chirped current pulse via spin-orbit torque},
author = {Y. D. Liu and M. T. Islam and T. Min and X. S. Wang and X. R. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.04882},
year = {2024}
}
备注
9 pages, 7 figures