磁性绝缘体中的高速畴壁赛道
应用物理
2019-10-22 v1 材料科学
摘要
近期关于耦合重金属层的亚铁磁氧化物电流诱导翻转的报道，为实现将磁性绝缘体用于电寻址自旋电子器件的现实前景打开了大门。然而，绝缘氧化物中由电流驱动的磁畴壁配置与动力学等关键方面仍未被探索。在此，我们研究了Tm3Fe5O12（TmIG）及TmIG/Pt双层中畴壁的内部结构，并展示了其通过自旋轨道矩的高效操控，速度高达400 m s，畴壁流动的最小电流阈值为5 x 10 A cm。嵌入TmIG中的畴壁赛道由沉积Pt电流线定义，这使我们能控制扩展磁层中选定区域的畴传播与磁化翻转。扫描氮-空位磁强计揭示，薄TmIG膜的畴壁为左手手性的Néel壁，沉积Pt后畴壁磁化转向一种中间Néel-Bloch构型。这些结果表明TmIG中存在可观的界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，这为控制磁性绝缘体中手性自旋织构的形成提供了新可能。最终，畴壁赛道提供了一种快速且可逆地图案化TmIG磁景观的高效方案。
引用
@article{arxiv.1902.05639,
title = {High-speed domain wall racetracks in a magnetic insulator},
author = {Saül Vélez and Jakob Schaab and Martin S. Wörnle and Marvin Müller and Elzbieta Gradauskaite and Pol Welter and Cameron Gutgsell and Corneliu Nistor and Christian L. Degen and Morgan Trassin and Manfred Fiebig and Pietro Gambardella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.05639},
year = {2019}
}