亚铁磁体的皮秒自旋轨道转矩翻转
应用物理
2019-12-24 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
自旋电子学为实现非易失性存储与逻辑器件提供了高效平台。在这些系统中，数据存于磁性材料的磁化中，并在写入过程中翻转磁化。在传统自旋电子器件中使用铁磁材料，其磁化动力学时标约为纳秒，限制了翻转速度。提高磁化翻转速度一直是自旋电子学研究的挑战之一。本工作中我们利用亚铁磁材料而非铁磁体的超快磁化动力学，并使用飞秒激光脉冲与光电导 Auston 开关产生皮秒电流脉冲以翻转亚铁磁体。通过反常霍尔与磁光克尔（MOKE）测量，我们演示了亚铁磁 GdFeCo 的稳健皮秒 SOT 驱动磁化翻转。时间分辨 MOKE 显示 GdFeCo 的磁共振频率超过 50 GHz，表明快于 20 ps 的自旋动力学与数十皮秒的 SOT 翻转速度。我们的工作为实现非易失性磁存储与逻辑应用的皮秒操作速度提供了可行途径。
引用
@article{arxiv.1912.10129,
title = {Picosecond spin-orbit torque switching of ferrimagnets},
author = {Hao Wu and Deniz Turan and Quanjun Pan and Guanjie Wu and Seyed Armin Razavi and Nezih Tolga Yardimci and Zongzhi Zhang and Mona Jarrahi and Kang L. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.10129},
year = {2019}
}