Co/Cu/Co三层膜中的自旋轨道转矩与可调Dzyaloshinskii-Moriya相互作用
介观与纳米尺度物理
2018-07-31 v2
摘要
我们基于第一性原理密度泛函理论计算研究了Co/Cu/Co磁性三层膜中的自旋轨道转矩（SOTs），其中外加电场位于面内，即平行于界面。我们假设底层Co层具有固定的面内磁化，而顶层Co层可被翻转。我们发现由于该体系中SOT的非局域特性，顶层铁磁体上的SOT可由底层铁磁体控制。因此SOT是各向异性的，即其大小随外加电场方向变化。我们表明顶层中的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）也是各向异性的，即顶层中自旋螺旋的螺旋波长取决于其面内传播方向。该效应表明在磁性三层膜中可通过底层磁化方向轻松调控DMI。为理解底层铁磁体对顶层铁磁体SOT与DMI的影响，我们对比研究了Co/Cu磁性双层膜中的这些效应。我们发现尽管Cu的自旋轨道相互作用较小，SOT与DMI却大得惊人。
引用
@article{arxiv.1711.06102,
title = {Spin-orbit torques and tunable Dzyaloshinskii-Moriya interaction in Co/Cu/Co trilayers},
author = {Frank Freimuth and Stefan Blügel and Yuriy Mokrousov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.06102},
year = {2018}
}