在白金-氧化物纳米复合膜中增强了旋转轨道扭矩效率

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:

• 旋转轨道扭矩 (SOT) 对于旋转器件中的磁化操纵至关重要.
• 目前的SOT方法由于有限的缓冲式SOT (DL-SOT) 效率而受到低能效的影响.
• 开发具有增强旋转霍尔效应的材料是提高SOT性能的关键.

研究的目的:

• 开发具有显著提高DL-SOT效率的新型旋转厅材料.
• 为了研究稀土氧化物兴奋剂对的自旋霍尔特性的影响.
• 评估这些新材料在低功耗SOT应用中的潜力.

主要方法:

• 使用磁铁喷射制造Pt$_{0.70}${(GdO$_{}$) $_{0.30}$薄膜的制造.
• 使用旋转扭矩铁磁共振 (ST-FMR) 测量DL-SOT效率.
• 电流诱导磁化开关性质的表征.
• 理论分析,以了解增强的旋转霍尔效应的基础物理.

主要成果:

• 达到了0.35±0.013的DL-SOT效率,用Pt$_{0.70}${0.30}$表示,大约是纯Pt.的5倍.
• 观察到一个显著减少的关键开关电流密度为8.0 × 10$^{6}$ A·cm$^{-2}$.
• 理论分析将这种增强归因于GdO$_{}$杂质诱导的强烈侧跳效应.

结论:

• Pt$_{1-x}$(GdO_{x}$) $ 材料显示DL-SOT效率大幅提高.
• 这些材料对开发节能SOT设备充满希望.
• 稀土氧化物兴奋剂提供了一种可行的策略,用于设计旋转霍尔角度并提高SOT性能.