铁磁层间交换耦合对 Co/Pt/Co 多层体系中电流诱导磁化翻转及 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的影响
介观与纳米尺度物理
2023-12-21 v2
摘要
本文研究了 Co/Pt/Co 异质结构中层间交换耦合（IEC）、Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（DMI）与多级磁化翻转之间的关系，其中变化的 Pt 厚度可控制耦合强度。采用布里渊光散射量化有效 DMI，我们探索其在磁化动力学和多级磁化翻转中的潜在作用。实验发现在外磁场和自旋霍尔效应相关的自旋电流下出现四个不同的电阻态。我们基于 Pt/Co 与 Co/Pt 界面的不对称性以及层间耦合解释该现象，后者反过来影响 DMI 并进而影响磁化动力学。包括宏自旋、一维畴壁和简单自旋波模型在内的数值模拟进一步支持多级翻转的实验观测，并有助于揭示潜在机制。我们提出的解释得到极向磁光克尔显微镜磁畴观测的支持，为不同 IEC 下磁化的空间分布及其动力学提供了见解，从而阐明其与 DMI 的相互作用，这可能为存储器件带来潜在应用。
引用
@article{arxiv.2210.07357,
title = {Influence of Ferromagnetic Interlayer Exchange Coupling on Current-induced Magnetization Switching and Dzyaloshinskii-Moriya Interaction in Co/Pt/Co Multilayer System},
author = {Krzysztof Grochot and Piotr Ogrodnik and Jakub Mojsiejuk and Piotr Mazalski and Urszula Guzowska and Witold Skowroński and Tomasz Stobiecki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.07357},
year = {2023}
}