共线反铁磁隧道结中的自旋翻转磁电阻
应用物理
2023-11-07 v1
摘要
共线反铁磁（AFM）材料具有无杂散场、展现超快动力学以及对抗扰动场鲁棒的独特前景，这推动了反铁磁自旋电子学的广泛研究。然而，反铁磁序的操控与探测仍是巨大挑战。在此，我们报道了在全外延 RuO2/MgO/RuO2 三端隧道结（TJ）中利用自旋翻转隧道各向异性磁电阻（TAMR）对共线反铁磁性进行电学探测。我们在室温下测得约 60% 的 TAMR 比，其出现在相邻共线 AFM 态的平行与垂直构型之间。此外，我们利用该 AFM-TJ 进行了角度依赖测量，表明 AFM-TJ 中各向异性纵向磁电阻的大小可由磁场方向调控。我们还从理论中发现，共线反铁磁 MTJ 可能因反铁磁 RuO2 的时间反演、强自旋轨道耦合（SOC）特性而产生相当大的 TAMR 比。我们的工作不仅将反铁磁材料推至自旋电子器件创新的前沿，也揭示了电学调控反铁磁自旋电子学的新范式，预示着高速、低能耗信息器件的变革性进展。
引用
@article{arxiv.2311.02458,
title = {Spin-flop magnetoresistance in a collinear antiferromagnetic tunnel junction},
author = {Shijie Xu and Zhizhong Zhang and Farzad Mahfouzi and Yan Huang and Houyi Cheng and Bingqian Dai and Wenlong Cai and Kewen Shi and Daoqian Zhu and Zongxia Guo and Caihua Cao and Yongshan Liu and Albert Fert and Nicholas Kioussis and Kang L. Wang and Yue Zhang. and Weisheng Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.02458},
year = {2023}
}