采用 Au$_x$Pt$_{1-x}$ 作为自旋轨道转矩偏置层的自旋霍尔磁阻传感器

我们报道了基于 NiFe/Au$_x$Pt$_{1-x}$ 双层膜的自旋霍尔磁阻传感器的研究。与 NiFe/Pt 相比，NiFe/Au$_x$Pt$_{1-x}$ 传感器表现出低得多的功耗（降低约 57%），这是由于在最佳组分 x = 0.19 时 Au$_x$Pt$_{1-x}$ 的自旋轨道转矩效率较纯 Pt 提升 80%。增强的自旋轨道转矩效率使得 NiFe 厚度可从 1.8 nm 增至 2.5 nm，而功耗无显著增加。我们表明，通过增加 NiFe 厚度，能够改善传感器的工作场范围（0.86 Oe）、工作温度范围（150 摄氏度）和探测度（1 Hz 处 0.71 nT/sqrt(Hz)），这对实际应用十分重要。