反常霍尔效应与各向异性磁电阻产生的自旋转移力矩
材料科学
2014-11-19 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
铁磁体中的自旋 - 轨道耦合导致了反常霍尔效应和各向异性磁电阻，这两者均可用于以类似于自旋霍尔效应的方式产生自旋转移力矩。本文展示了如何利用这些效应可靠地翻转垂直磁化层并驱动畴壁运动。对反常霍尔效应和各向异性磁电阻的漂移 - 扩散处理描述了垂直于电场方向流动的自旋流。在由间隔层隔开的两个铁磁层系统中，面内电场会导致自旋流从一层注入另一层，从而产生自旋转移力矩。与非磁性材料中相关的自旋霍尔效应不同，反常霍尔效应和各向异性磁电阻允许通过改变注入层的磁化方向来控制注入自旋的取向，进而控制力矩。一层上的力矩表现出随另一层磁化取向变化的丰富角依赖性。通过改变固定层的磁化取向来控制力矩，使得可靠翻转垂直磁化的自由层成为可能。我们对代表性 CoFe/Cu/FePt 结构计算出的临界电流密度表明，对于适当的材料选择，翻转可以是高效的。同样，如 NiFe/Cu/NiFe 结构所示，控制磁化方向可以驱动畴壁运动。
引用
@article{arxiv.1411.4863,
title = {Spin transfer torques generated by the anomalous Hall effect and anisotropic magnetoresistance},
author = {Tomohiro Taniguchi and J. Grollier and M. D. Stiles},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.4863},
year = {2014}
}