轨道转移力矩驱动的无外场垂直磁化翻转
材料科学
2022-02-17 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
通过电学控制实现垂直磁化（PM）的反转，对于低功耗磁随机存取存储器（MRAM）的高密度集成至关重要。尽管自旋转移力矩（STT）和自旋轨道力矩（SOT）技术已用于翻转具有垂直磁各向异性的自由层磁化，但前者由于高电流密度直接穿过结区而耐久性有限，后者则需要外磁场或非传统构型来打破对称性。在此，我们提出并实现了轨道转移力矩（OTT），即利用轨道磁矩对磁化施加力矩，从而展示了一种无需外磁场的电流驱动PM反转新策略。由于非零贝里曲率偶极子的存在，少层WTe2中的直流电流产生了垂直极化的轨道磁矩，且极化方向可通过改变电流极性来切换。基于该原理，我们构建了WTe2/Fe3GeTe2异质结构，在其中实现了OTT驱动的无外场确定性PM翻转。
引用
@article{arxiv.2202.07840,
title = {Orbit-transfer torque driven field-free switching of perpendicular magnetization},
author = {Xing-Guo Ye and Peng-Fei Zhu and Wen-Zheng Xu and Nianze Shang and Kaihui Liu and Zhi-Min Liao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.07840},
year = {2022}
}