利用类场自旋轨道转矩调控磁隧道结的翻转效率
介观与纳米尺度物理
2022-10-31 v2 材料科学
摘要
电流诱导的自旋轨道转矩为翻转磁性器件提供了通用工具。在垂直磁体中，转矩的阻尼类分量是磁化反转的主要驱动力。类场转矩在多大程度上辅助翻转尚存争议。本文研究了具有 CoFeB 自由层及 W 或 Ta 底层、其类场与阻尼类转矩之比分别为 0.3 和 1 的磁隧道结的翻转。我们表明，当用于定义自旋轨道转矩翻转极性的静态面内磁场具有垂直于电流的分量时，类场转矩既可辅助也可阻碍 CoFeB 的翻转。特别地，与标准共线排列相比，场与电流的非共线排列可用于提高翻转效率与可靠性。通过实时探测单个翻转事件，我们还表明横向磁场与类场转矩的组合可加速或减缓反转起始。我们利用微磁模拟验证了观测结果，并将结论外推至具有不同转矩比的材料。最后，我们提出了在存储应用和突触权重生成中利用类场转矩提高密度的器件几何结构。
引用
@article{arxiv.2206.14587,
title = {Tailoring the switching efficiency of magnetic tunnel junctions by the fieldlike spin-orbit torque},
author = {Viola Krizakova and Marco Hoffmann and Vaishnavi Kateel and Siddharth Rao and Sebastien Couet and Gouri Sankar Kar and Kevin Garello and Pietro Gambardella},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.14587},
year = {2022}
}