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铁磁体/反铁磁体界面处的尼尔张量转矩

材料科学 2023-10-19 v1

摘要

反铁磁体(AFMs)表现出无净磁化的自旋排列,使其成为自旋电子学应用的有前景候选者。虽然由周期性自旋构型组成的单晶反铁磁体的电学操控近来已实现,但表征和操控多晶反铁磁体仍是一项艰巨挑战。利用数据科学中的统计分析,我们证明多晶反铁磁体可用一个实的、对称的、半正定的二阶张量描述,我们称之为尼尔张量。该张量引入了一种独特的自旋转矩,不同于自旋电子学器件中传统的类场转矩和斯隆切夫斯基转矩。值得注意的是,尼尔张量可被训练以保持特定取向,起到一种工作记忆的作用。该特性实现了具有重金属/铁磁体/AFM结构的三层器件中的零场自旋轨道转矩翻转,并且与X射线磁线二色性测量结果一致。我们的发现揭示了多晶反铁磁体中隐藏的统计模式,并确立了尼尔张量转矩的存在,凸显其推动未来自旋电子学创新的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.11839,
  title  = {Neel tensor torque at the ferromagnet/antiferromagnet interface},
  author = {Chao-Yao Yang and Sheng-Huai Chen and Chih-Hsiang Tseng and Chang-Yang Kuo and Hsiu-Hau Lin and Chih-Huang Lai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.11839},
  year   = {2023}
}

备注

main text 18 pages, supplementary information 10 pages