具有可调工作温度的竞争性杂化界面处的低能量超快自旋重定向
介观与纳米尺度物理
2025-08-12 v1 材料科学
摘要
信息可以通过用元素磁矩的方向编码来存储在磁性材料中。这些系统的品质因数是改变信息（即通过改变磁矩重写存储）所需的能量。有机分子提供了操纵自旋序的试验场，其中金属分子界面是可持续器件的一个有前景的方向。在此，我们展示了在高磁化3d铁磁薄膜的分子界面处存在自旋重定向相变，这是由高温下占主导地位的重金属诱导的垂直磁各向异性（PMA）与低温下分子耦合产生的面内各向异性之间的竞争引起的。通过改变铁磁体厚度（1.4至1.9 nm）或分子覆盖层的选择（有机分子为C60、氢和金属（Cu, Co）酞菁），该相变可在室温附近进行调控。在相变温度附近，磁化易轴可以通过微小的能量输入切换，无论是通过 的电流密度进行电切换，还是通过低至 通量的飞秒激光脉冲进行光切换，这暗示了热辅助技术应用的潜力。磁二向色性测量表明，有机界面处的相变是导致自旋重定向相变的原因。
引用
@article{arxiv.2505.21300,
title = {Low-energy, ultrafast spin reorientation at competing hybrid interfaces with tunable operating temperature},
author = {Servet Ozdemir and Matthew Rogers and Jaka Strohsack and Hari Babu Vasili and Manuel Valvidares and Thahabh Haddadi and Parvathy Harikumar and David ORegan and Gilberto Teobaldi and Timothy Moorsom and Mannan Ali and Gavin Burnell and B J Hickey and Tomaz Mertelj and Oscar Cespedes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.21300},
year = {2025}
}