在二维范德瓦尔斯Fe3GeTe2中,室温节能旋转轨道扭矩切换由拓绝缘体诱导
Haiyu Wang1,2, Hao Wu3, Jie Zhang1
1Fert Beijing Institute, MIIT Key Laboratory of Spintronics, School of Integrated Circuit Science and Engineering, Beihang University, Beijing, China.
研究人员使用范德瓦尔斯异构结构在2D自旋电子设备中实现了室温磁化切换. 这一突破通过将拓绝缘体与铁磁材料相结合,使低功耗,灵活的自旋电子技术成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 这就是Spintronics.
背景情况:
- 二维 (2D) 铁磁材料由于其独特的磁性特性,灵活性和可集成性,为先进的自旋电子设备提供了前景.
- 对于这些材料来说,在室温下实现低功率的磁切换仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 为了证明室温旋转轨道扭矩 (SOT) 驱动的磁化切换在全范德瓦尔斯 (vdW) 异构结构中.
- 调查拓绝缘体在提高磁切换效率和基里温度方面的作用.
主要方法:
- 采用了优化的表轴生长方法来制造一个全vdW异构结构.
- 使用旋转轨道扭矩 (SOT) 测量来描述磁化切换.
- 研究的温度和厚度依赖的SOT效率.
主要成果:
- 在一个由Bi2Te3和Fe3GeTe2 (FGT) 组成的全VDW异构结构中实现了室温SOT驱动的磁化切换.
- 证明了低电流密度切换~2.2×10^6 A/cm^2,在室温下SOT效率为~2.69.
- 证实了增强的SOT来源于异构结构的拓性质,Bi2Te3通过接口交换合增加了FGT的基里温度.
结论:
- 开发的全-vdW SOT 结构是spintronics的一个重大进步.
- 这项工作奠定了未来室温,低功耗,全VDW旋转电子设备的基础.
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