Field‐Free Spin‐Orbit Torque Switching in Synthetic Ferro and Antiferromagents with Exchange Field Gradient

材料科学 垂直的 凝聚态物理 领域(数学) 铁磁性 磁场 联轴节(管道) 消磁场 反铁磁性 切换时间 温度梯度 磁化 物理 量子力学 光电子学 几何学 冶金 数学 纯数学
作者
Haodong Fan,Menghao Jin,Yansheng Luo,Haolin Yang,Birui Wu,Zhongshu Feng,Yanshan Zhuang,Ziji Shao,Changqiu Yu,Hai Li,Jinsheng Wen,Ningning Wang,Bo Liu,Wenjun Li,Tiejun Zhou
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (16) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adfm.202211953
摘要

Abstract Deterministic switching of perpendicularly magnetized synthetic antiferromagnets using spin‐orbit torque (SOT) usually requires an in‐plane auxiliary magnetic field, which limits its practical applications. Here, an exchange field gradient is introduced into perpendicularly magnetized synthetic ferro‐ and antiferromagnets (SFs and SAFs) through the insertion of a slightly wedged Ru between two thin ferromagnetic layers, which induces field‐free switching of perpendicular SFs and SAFs with a switching ratio up to 81% regardless of the nature of the coupling. Temperature‐dependent measurement shows a robust field‐free switching even at low temperature. The experimental results show that the field‐free switching ratio and the effective SOT field are directly related to the exchange field gradient. The theoretical model and numerical simulation indicate that the dynamic noncollinear spin textures induced by the exchange field gradient lead to the field‐free switching, while the sign of the exchange field gradient determines the field‐free switching polarity. It is further revealed that the SOT efficiency is positively correlated with the antiferromagnetic exchange field for both Ru wedged and non‐wedged samples. These results provide a new avenue for simultaneously achieving field‐free switching and high SOT efficiency of perpendicularly magnetized SAFs for highly stable, high‐density, low‐stray‐field, and low‐power magnetic memory devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
aaaa应助优雅尔芙采纳,获得20
1秒前
bkagyin应助kj采纳,获得10
1秒前
学术渣滓完成签到 ,获得积分10
1秒前
小猕猴发布了新的文献求助10
2秒前
内向南风完成签到 ,获得积分10
2秒前
破晓发布了新的文献求助10
2秒前
Aesias发布了新的文献求助10
2秒前
暮色发布了新的文献求助20
4秒前
单纯芮完成签到,获得积分20
4秒前
6秒前
如意元容完成签到,获得积分10
7秒前
zh完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
11秒前
12秒前
阿九完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
可飞完成签到,获得积分10
15秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
阿喀琉斯拉完成签到 ,获得积分10
16秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
比迪奇发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Cardiovascular Research and Medicine(2e) 820
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7781857
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9321588
关于积分的说明 20383503
捐赠科研通 7369861
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320171
关于科研通互助平台的介绍 2467999
邀请新用户注册赠送积分活动 2336114