通过反转电流涡旋在 Ti/W 界面处的组成梯度实现自旋力矩极性反转
材料科学
2025-01-29 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
虽然组成梯度诱导的自旋电流生成已被探索，但其微观机制仍鲜为人知。本文探讨了组成梯度极性对自旋电流生成的贡献。在 10 nm 厚的 W 层和 Ti 层之间引入由原位原子扩散形成的纳米级组成梯度。对铁磁 Ni95Cu5 层沉积于该梯度上进行自旋力矩铁磁共振检测，结果显示，适度的组成梯度抑制了来自 W 器件效应的负自旋力矩。相反，反转 Ti/W 堆叠顺序，即反转梯度，则抑制了来自 Ti 的轨道效应的正自旋力矩。这表明自旋力矩的符号由组成梯度的极性所支配，为一种无需依赖具有强自旋或轨道效应材料即可实现高效自旋力矩生成提供了新策略。
引用
@article{arxiv.2501.16806,
title = {Reversal of Spin-torque Polarity with Inverting Current Vorticity in Composition-graded Layer at the Ti/W Interface},
author = {Hayato Nakayama and Taisuke Horaguchi and Jun Uzuhashi and Cong He and Hiroaki Sukegawa and Tadakatsu Ohkubo and Seiji Mitani and Kazuto Yamanoi and Yukio Nozaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.16806},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 7 figures