利用铁磁氧化物界面实现超低功耗轨道控制磁化翻转
材料科学
2019-10-09 v1
摘要
基于自旋的电子学中的一个主要挑战是降低铁磁体磁化翻转的功耗，目前通过注入大自旋极化电流来实现。另一种方法是通过电场控制铁磁体的磁各向异性 (MA)。然而，电压诱导的 MA 太弱，无法在无辅助磁场情况下确定性地翻转磁化，实现该目标的策略仍不明确。本文中，我们展示了一种轨道控制磁化翻转 (OCMS) 新方案：当费米能级在不同轨道对称性的能带之间移动时，会诱导 MA 的急剧变化。利用铁磁氧化物界面，我们表明 OCMS 可用于仅施加 0.05 V/nm 的极小电场和 10^-2 A/cm^2 的可忽略小电流密度，实现确定性的、无磁场的 90 度磁化翻转。我们的结果凸显了铁磁材料中能带工程在高效磁化控制方面的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.1904.10599,
title = {Ultra-low-power orbital-controlled magnetization switching using a ferromagnetic oxide interface},
author = {Le Duc Anh and Takashi Yamashita and Hiroki Yamasaki and Daisei Araki and Munetoshi Seki and Hitoshi Tabata and Masaaki Tanaka and Shinobu Ohya},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.10599},
year = {2019}
}