由拓扑晶体材料 SnTe 介导的垂直磁化翻转

磁洞具有在绝缘磁性材料中传递自旋角动量的能力，这一特征使其区别于传统电子器件，后者的功耗来源于电子的运动。然而，磁洞器件的实际应用需要实现室温运行和低翻转功率。本文在室温下演示了通过磁洞扭矩在 SnTe/NiO/CoFeB 器件中对垂直磁化的低功率操控。拓扑晶体材料 SnTe 表现出约为 $6.1\times 10^4 (\hbar/2e)\cdot (\Omega \cdot m)^{-1}$ 的高自旋格林系数，这有助于在绝缘性反磁性材料 NiO 中产生磁洞电流。磁洞电流穿过 20 nm 厚的 NiO 层，随后对相邻的铁磁层产生磁洞扭矩，导致磁化翻转。值得注意的是，我们在 SnTe/NiO/CoFeB 异构结构中实现了相对于 Bi2Te3/NiO/CoFeB 控制样本的 22 倍功率消耗降低。我们的发现确立了通过磁洞扭矩实现低功率垂直磁化操控，显著扩展了具有实际应用潜力的拓扑材料范围。