拓扑材料和重金属与铁磁体界面产生的大自旋轨道转矩(SOT)有望用于下一代磁存储器和逻辑器件。由自旋霍尔和埃德尔斯坦效应产生的y自旋产生的SOT只有在磁化和自旋共线时才能实现无场磁化切换。鉴于此,来自斯坦福大学材料科学与工程系的Shan X. Wang等人通过利用在氧化硅衬底上生长的MnPd3薄膜中产生的非常规自旋成功规避了上述限制。
文章要点:
1) 该研究在MnPd3/CoFeB异质结构中观察到了由y自旋引起的传统SOT,以及分别由z自旋和x自旋引起的平面外和平面内反阻尼类扭矩,并且证实通过平面外抗阻尼(如SOT)可以实现垂直钴的完全无场切换;
2) 此外,研究的密度泛函理论计算表明,观察到的非常规力矩是由于(114)取向的MnPd3薄膜的低对称性造成的,这一工作为在超快磁存储器和逻辑器件中实现实用的自旋通道提供了一条途径。
参考资料:
DC, M., Shao, DF., Hou, V.DH. et al. Observation of anti-damping spin–orbit torques generated by in-plane and out-of-plane spin polarizations in MnPd3. Nat. Mater. (2023).
10.1038/s41563-023-01522-3
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01522-3