Ni₄W 中具有多方向自旋分量的巨大自旋霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2024-11-11 v1 材料科学
摘要
自旋轨道矩（SOT）可用于高效操控磁性材料的磁态，这是存储和逻辑应用的关键要素。由于对称性约束，传统 SOT 材料（如重金属和拓扑材料）只能将面内自旋从底层 SOT 层注入铁磁体。通过使用低对称性材料或其他对称性破缺方法，已实现具有面外极化的非常规自旋电流，并实现了无场确定性垂直磁化翻转。尽管取得了这一进展，这些材料的 SOT 效率通常仍然较低。在这里，我们报告了在室温下溅射 Ni₄W/CoFeB 异质结构中评估得到的 0.85 的巨大 SOT 效率，通过二次谐波霍尔测量进行评估。此外，由于 Ni₄W 的低晶体对称性，观察到了非常规的面外和 Dresselhaus 型自旋分量。宏自旋模拟表明，我们的自旋霍尔张量可将磁化翻转效率提高约一个数量级，从而拓宽了使用低对称性材料实现能效自旋电子器件的路径。
引用
@article{arxiv.2411.05682,
title = {Giant spin Hall effect with multi-directional spin components in Ni4W},
author = {Yifei Yang and Seungjun Lee and Yu-Chia Chen and Qi Jia and Duarte Sousa and Michael Odlyzko and Javier Garcia-Barriocanal and Guichuan Yu and Greg Haugstad and Yihong Fan and Yu-Han Huang and Deyuan Lyu and Zach Cresswell and Tony Low and Jian-Ping Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.05682},
year = {2024}
}