晶圆级全范德瓦耳斯异质结构中室温高能效自旋轨道转矩翻转
应用物理
2021-11-30 v1
摘要
新兴的具有独特磁性的二维（2D）铁磁材料为下一代自旋电子器件赋予了巨大潜力，具备高柔性、易调控和高异质集成性的突出优点，有望持续推动摩尔定律的发展。然而，在室温下以超低功耗实现磁翻转极具挑战。在此，我们展示了在良好外延的全范德瓦耳斯（vdW）异质结构中的室温自旋轨道转矩（SOT）驱动磁化翻转。拓扑绝缘体 Bi2Te3 不仅通过界面交换耦合助升 Fe3GeTe2（FGT）的居里温度，还作为自旋流源以 的低电流密度实现 FGT 翻转。在室温下测得较大的 SOT 效率为 0.7，并进一步调节 FGT 厚度以减小热贡献对二次谐波信号的影响。此外，温度与厚度依赖的 SOT 效率证明我们系统中的大 SOT 主要源于拓扑材料的非平庸起源。我们的实验实现了全 vdW SOT 结构，并为未来室温全 vdW 自旋电子器件的实现奠定了坚实基础。
引用
@article{arxiv.2111.14128,
title = {Room temperature energy-efficient spin-orbit torque switching in wafer-scale all-vdW heterostructure},
author = {Haiyu Wang and Hao Wu and Yingjie Liu and Dongdong Chen and Chandan Pandey and Jialiang Yin and Dahai Wei and Na Lei and Jie Zhang and Haichang Lu and Shuyuan Shi and Peng Li and Albert Fert and Kang L. Wang and Tianxiao Nie and Weisheng Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.14128},
year = {2021}
}