面内 α-Fe₂O₃/Pt 双层结构中大型自旋轨道耦合
材料科学
2025-02-25 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
实现对绝缘反亚磁体的高效自旋轨道矩切换仍是一大挑战，常因杂质效应而复杂化。量化反亚磁体/重金属异构结构中的自旋轨道耦合，是实现此目标的重要第一步。本文采用磁光技术研究了面内 α-Fe₂O₃（赤铁矿）/Pt 结构中类似阻尼型自旋轨道耦合（DL-SOT）。我们发现，与使用谐波霍尔技术研究的 c 轴和 r 轴赤铁矿/Pt 相比，DL-SOT 效率高出两个数量级。大幅度的 DL-SOT 效应通过对当前诱导的反亚磁域相位运动的直接成像得到支持，这种运动在适中电流密度下即可发生。本研究引入了一种用于量化小偏转磁矩中自旋轨道耦合的新方法，确定了面内 α-Fe₂O₃ 作为实现高效 SOT 切换的优越候选材料。
引用
@article{arxiv.2407.07731,
title = {Large spin-orbit torque in a-plane $\alpha$-Fe$_{2}$O$_{3}$/Pt bilayers},
author = {Igor Lyalin and Hantao Zhang and Justin Michel and Daniel Russell and Fengyuan Yang and Ran Cheng and Roland K. Kawakami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.07731},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 3 figures