三重对称双层膜中的自旋轨道转矩及其对磁化动力学的影响

在外延生长的L1$_1$有序CoPt/CuPt双层膜中观察到垂直磁化的无场翻转，并归因于界面晶体学$3m$点群产生的自旋轨道转矩(SOT)。利用第一性原理非平衡格林函数形式结合安德森无序模型，我们计算了CoPt/CuPt双层膜中SOT的角度依赖性，发现$3m$ SOT的大小约为传统阻尼类SOT的20%。我们进一步研究了在$3m$ SOT和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用存在下垂直磁化薄膜中的磁化动力学，使用畴壁动力学运动方程和微磁模拟。我们发现，对于具有强界面DMI（以畴壁的Néel特征为标志）的系统，需要非常大的电流密度才能实现确定性翻转，因为畴壁内磁化重新取向是诱导翻转不对称性所必需的。对于具有相对较弱界面DMI和畴壁Bloch特征的较厚薄膜，可以用小得多的电流实现确定性翻转，这与最近的实验结果一致。