层状铁磁体 Fe3GeTe2 中的高效自旋轨道转矩与磁化翻转
介观与纳米尺度物理
2019-07-24 v1
摘要
在范德瓦耳斯（vdW）层状铁磁体中，Fe3GeTe2（FGT）是形成 FGT/重金属异质结构以研究自旋轨道转矩（SOT）效应的优异候选材料。其金属性、在单原子层内建的强大垂直磁各向异性、相对较高的居里温度（Tc 约 225 K）以及静电栅极可调性，为实现单层全 vdW 纳米器件中终极高 SOT 极限提供了诱人的可能性。在 Pt 中产生的自旋电流对 FGT 磁化施加类阻尼 SOT。在约 2.5×10^11 A/m^2 的电流密度下，SOT 导致 FGT 磁化发生翻转，这通过 FGT 的反常霍尔效应探测到。为量化 SOT 效应，我们测量了二阶谐波霍尔响应，同时施加磁场使 FGT 磁化在平面内旋转。我们的分析表明，SOT 效率可与含三维（3D）铁磁金属的最佳异质结构相媲美，且远大于含 3D 亚铁磁绝缘体的异质结构。如此大的效率归因于原子级平坦的 FGT/Pt 界面，这展示了利用 vdW 异质结构实现高效自旋电子纳米器件的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.1903.00571,
title = {Highly efficient spin-orbit torque and switching of layered ferromagnet Fe3GeTe2},
author = {Mohammed Alghamdi and Mark Lohmann and Junxue Li and Palani R. Jothi and Qiming Shao and Mohammed Aldosary and Tang Su and Boniface Fokwa and Jing Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.00571},
year = {2019}
}