基于具有全光开关的补偿型Co/Gd基合成亚铁磁体的超快赛道器件
介观与纳米尺度物理
2022-04-26 v1
摘要
自旋轨道电子学与磁化的单脉冲全光开关（AOS）是近年来飞速发展的纳米磁学领域的两大重要成果，在催生新颖、快速且高能效的存储与逻辑平台方面潜力巨大。快速的电流诱导畴壁运动（CIDWM）与单次AOS已在不同亚铁磁合金中分别得到演示。然而，对其组分控制的严苛要求使这些合金成为晶圆级生产的挑战性材料。在此，我们在基于多层[Co/Gd/Co/Gd]的合成亚铁磁系统中同时演示了快速CIDWM与高能效AOS。我们首先表明AOS在其完整组分范围内均存在。我们发现，通过调节层厚补偿总角动量，可在室温下实现超过2000 m/s的电流驱动畴壁速度。此外，对CIDWM的解析建模揭示，对于我们的亚纳秒电流脉冲，需将焦耳热作为瞬态过程处理才能恰当描述CIDWM。我们的研究确立了[Co/Gd]基合成亚铁磁体作为一种独特的材料平台，可用于具备超快单脉冲AOS访问能力的畴壁器件。
引用
@article{arxiv.2204.11595,
title = {Ultrafast racetrack based on compensated Co/Gd-based synthetic ferrimagnet with all-optical switching},
author = {Pingzhi Li and Thomas J. Kools and Reinoud Lavrijsen and Bert Koopmans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11595},
year = {2022}
}