GeTe/Py 范德华异质结构中的巨阻尼类自旋扭矩电导率

最近在范德华(vdW)材料中观察到的大非常规自旋轨道扭矩，正激发着人们对高能效自旋电子学应用的浓厚兴趣。铁磁体(FM)/vdW异质结构的一个关键限制是，与传统的基于重金属的系统相比，其阻尼类扭矩电导率($\sigma{\rm_{DL}^{y}}$)值较低，这限制了它们在商业自旋电子器件中的应用前景。在此，我们报告了在由FM(Ni$_{80}$Fe$_{20}$)和vdW材料GeTe组成的异质结构中，观察到了巨大的$\sigma{\rm_{DL}^{y}}$值$-(1.25 \pm 0.11)\times 10^{5}~\hbar/ 2e~\Omega^{-1}$m$^{-1}$以及非常规自旋轨道扭矩。该$\sigma{\rm_{DL}^{y}}$值是所有FM/vdW界面中报道的最高扭矩电导率，可与基准重金属异质结构相媲美。第一性原理计算表明，这种巨大的扭矩源于自旋霍尔效应、轨道霍尔效应和轨道Rashba效应的协同作用，并受到界面电荷转移的辅助。这些发现证明了精心设计的vdW异质结构在室温下实现高效电控磁化的潜力，为下一代低功耗自旋电子器件铺平了道路。