27 / 2021-10-25 21:31:29

人工反铁磁中的自旋轨道力矩翻转

人工反铁磁；,自旋轨道力矩

针对传统隧道结中作为自由层的铁磁薄膜会产生静磁耦合干扰的挑战，我们制备了Pt/[Co/Pd]/Ru/[Co/Pd]和CoFeB/Ta/CoFeB两类人工反铁磁结构，利用上下两层铁磁层对反常霍尔效应的不同贡献，通过电学方法清晰地观测到电流驱动下磁矩完全补偿的两个铁磁层在两种反平行态之间的SOT翻转。人工反铁磁近乎为零的磁矩大幅提升了SOT翻转效率，比相应铁磁体系高5倍，克服了由交换耦合场引起的翻转难度增加的问题。我们通过铁磁/重金属界面晶体质量调控来控制畴壁结构，进而显著减小界面Dzyaloshinskii-Moriya场。这样，辅助以楔形薄膜设计，我们实现了人工反铁磁的零场翻转。系列工作为使用人工反铁磁作为隧道结的自由层来构造高密度、低功耗的磁存储器奠定了基础。