重金属层/铁磁层界面反演对称性破缺诱导的垂直磁矩零场翻转

王佳才; 郭晓庆; 吴敏; 薛海斌

doi:10.13451/j.sxu.ns.2023122

山西大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 47 ›› Issue (05) : 1036 -1047. DOI: 10.13451/j.sxu.ns.2023122

重金属层/铁磁层界面反演对称性破缺诱导的垂直磁矩零场翻转

王佳才, 郭晓庆, 吴敏, 薛海斌

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摘要

本文基于宏自旋模型，研究了重金属层/铁磁层，即L11相CuPt/CoPt界面反演对称性破缺诱导的面外类场矩对铁磁层垂直磁矩零场翻转特性的影响。研究结果表明：对于存在反演对称性破缺的L11相CuPt/CoPt界面，当沿着其重金属层的高对称轴通入一个合适的短脉冲电流时，虽然界面反演对称性破缺诱导的面外类场矩，即3 m力矩在x-y平面内为零，但是，利用磁矩在x-y平面上下产生的非稳定振荡效应同样可以实现垂直磁矩的确定性零场翻转。此外，当该面外类场矩较大时，其可以增大短脉冲电流的长度选择范围，并进一步减小磁矩稳定翻转的阈值电流。上述结果为实现零场的自旋轨道矩磁随机存储器提供了一个可选择的理论方案。