通过接口工程来调整Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和Spin-Hall拓厅效应以隔离磁氧化物
Zedong Xu1, Yuanmin Zhu2, Yuming Wang3
1Institute of Quantum Materials and Devices, School of Electronics and Information Engineering, Tiangong University, Tianjin, 300387, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|July 10, 2024
概括
研究人员调查了磁绝缘体中奇拉旋转纹理的来源. 他们发现,Pt/YIG/基板结构中的两个接口都对接口Dzyaloshinskii-Moriya相互作用 (iDMI) 起到作用,使得旋转电子能够控制这些纹理.
科学领域:
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 这就是Spintronics.
背景情况:
- 状旋转纹理是异国情调的磁相,有可能用于先进的逻辑和内存设备.
- 由于界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用 (iDMI),这些纹理已在中心对称磁绝缘体 (FMI) 中观察到.
- 在磁绝缘器系统中iDMI的起源仍然是一个悬而未决的问题.
研究的目的:
- 调查iDMI在Pt/Y3Fe5O12 (YIG) /基板结构中的来源和起源.
- 为了检查旋转哈尔拓的哈尔效应 (SH-THE) 作为奇拉旋转纹理的指标.
- 了解接口工程如何影响iDMI和奇拉旋转纹理.
主要方法:
- 研究了具有不同界面化学成分的Pt/YIG/基质结构.
- 使用非磁性Al3+兴奋剂来修改接口.
- 分析了旋转霍尔拓霍尔效应 (SH-THE) 来量化iDMI强度.
主要成果:
- 观察到SH-THE在重金属 (HM) /FMI和FMI/基板接口的界面化学成分上的明显依赖.
- 确认两种接口都对iDMI强度有所贡献.
- 证明iDMI是由强大的旋转轨道合和在接口上的反转对称性破坏引起的.
结论:
- 无论是HM/FMI还是FMI/基板接口,都会在HM/FMI/基板系统中为iDMI做出贡献.
- 非磁性替代和接口工程可以有效地调整铁磁铁石中的SH-THE和iDMI.
- 这种方法提供了一种设计iDMI和奇拉旋转纹理的方法,用于用于旋转电子应用的隔热磁氧化物.
