耦合与单个畴壁运动中自旋轨道转矩导致的 Walker 崩塌的普适缺失及线性电流-速度关系

我们从理论上考虑了由自旋轨道转矩和自旋霍尔转矩驱动的畴壁运动。我们发现，使用实验相关的自旋轨道耦合强度，可以实现所有自旋轨道转矩下 Walker 崩塌的普适缺失。对于除纯 Rashba 自旋轨道转矩之外的自旋轨道转矩，这给出了线性的电流-速度关系，而不是在高电流密度下速度的饱和。该效应非常稳健，在软磁和硬磁材料中均有发现，并且在存在 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用以及合成反铁磁体中的耦合畴壁中也有发现，在此情况下它导致了极高的畴壁速度。此外，最近的实验表明，合成反铁磁体的翻转不遵循通常的自旋霍尔角度依赖性，而是可以通过仅切换所施加的面内磁场大小而不改变其方向，来选择性地控制畴的扩展与收缩。我们首次表明，自旋霍尔转矩与层间交换耦合的结合产生了这种翻转发生所需的相对速度。