Pd/Co/AlO$_x$ 层的界面增强自旋轨道矩及电流诱导磁化翻转
材料科学
2017-01-10 v1
摘要
兼具高自旋轨道矩效率、垂直磁各向异性和低电阻率的磁性异质结构是开发电控存储器和逻辑器件的关键。本文报道了在垂直磁化的 Pd/Co/AlO 层中，电流诱导的自旋轨道矩和磁化翻转随 Pd 厚度变化的矢量测量结果。我们发现其类阻尼矩和类场矩大小可观，量级约为每 ~A/cm 电流密度下 1~mT，且这两种力矩具有不同的厚度和磁化角度依赖关系。利用漂移-扩散理论对单位电流密度和电场下的类阻尼矩效率进行分析，得到 Pd 的有效自旋霍尔角和自旋扩散长度分别大于 0.03 和 7~nm。类场自旋轨道矩包含显著的界面贡献，大于使用漂移-扩散参数估算的值，并且在磁化从面外方向旋转到面内方向时进一步增强。最后，利用该体系中的大自旋轨道矩，我们展示了 Pd/Co/AlO 层的双极性磁化翻转，其使用的电流密度与具有可比拟垂直磁各向异性的 Pt/Co 层相当。
引用
@article{arxiv.1701.01843,
title = {Interface enhanced spin-orbit torques and current-induced magnetization switching of Pd/Co/AlO$_x$ layers},
author = {Abhijit Ghosh and Kevin Garello and Can Onur Avci and Mihai Gabureac and Pietro Gambardella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.01843},
year = {2017}
}