MHz 调制下因声子-磁振子耦合导致的自旋轨道力矩大幅增强
介观与纳米尺度物理
2024-01-09 v1 应用物理
摘要
通过自旋 Hall 效应或 Rashba 效应产生的自旋轨道力矩的发现，为磁性随机存取存储器（MRAM）提供了一种替代的写入方式，点燃了近年来自旋轨道电子学的发展。SOT 的定量表征高度依赖于 SOT 驱动的铁磁共振（ST-FMR），其中使用调制微波电流产生交流 SOT，且调制频率通常小于 100 kHz（传统锁相放大器的极限）。在此，我们通过开发 ST-FMR 测量技术，在扩展至 MHz 的调制频率范围内，研究了典型 SOT 材料/铁磁体双层膜中的 SOT。值得注意的是，我们发现在 MHz 范围内测得的 SOT 增强了约三倍，这无法根据现有的 SOT 理论加以解释。我们将 SOT 的增强归因于声子-磁振子耦合引起的额外磁振子激发，这也反映在所采集 ST-FMR 谱中共振场和线宽的轻微变化中，它们分别对应于有效磁化和阻尼常数的改变。我们的结果表明，在声子-磁振子耦合的辅助下，SOT-MRAM 的写入电流可能得以降低。
引用
@article{arxiv.2401.02967,
title = {Large enhancement of spin-orbit torques under a MHz modulation due to phonon-magnon coupling},
author = {Hanying Zhang and Qianwen Zhao and Baiqing Jiang and Yuan Wang and Tunan Xie and Kaihua Lou and ChaoChao Xia and C. Bi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.02967},
year = {2024}
}