轨道霍尔效应辅助的无场垂直磁化翻转

通过常规自旋霍尔效应(SHE)和/或 Rashba-Edelstein 效应产生的自旋轭力(SOT)为磁化操控提供了潜在方案。然而，通过 SOT 实现垂直磁性的确定性翻转需要强大的反称性扰动，通常是外部磁场。本文表明，借助轨道霍尔效应(OHE)可实现无场 SOT 垂直磁化翻转。我们以 Co/PtGd 双层 SOT 器件为代表性例子，发现虽然平面霍尔效应(PHE)产生有限的垂直阻尼-like 扭矩，表现为横向反称性破缺，但 SHE 诱导的扭矩在实际电流密度下不足以实现垂直磁化翻转。将 Mo underlayer 纳入其中并利用其强大的 OHE 可通过轨道-自旋转换放大横向阻尼-like 扭矩，从而在无需复杂器件几何或低对称性自旋来源的情况下，实现高效的无场确定性翻转，为实现高速低功耗的自旋电子学提供了直截的可扩展策略。