Field-free switching of perpendicular magnetization driven by spin-orbit torque
Abstract
基于自旋轨道力矩效应的磁随机存储器凭借其高速、高耐久及低功耗等优势成为后摩尔时代非易失性存储器件的重要技术方案。然而，针对高存储密度的垂直磁各向异性体系，如何摆脱对外加磁场的依赖实现电流驱动磁矩的确定性翻转是其迈向大规模应用亟需突破的核心瓶颈。本文聚焦自旋轨道力矩这一自旋电子学前沿热点，系统介绍了基于这一物理效应的电流驱动垂直磁矩无场翻转的相关工作，涵盖了利用非对称几何结构与成分梯度、反铁磁交换偏置及层间耦合作用来构建内建等效场的策略，还深入探讨了基于低对称性晶体与拓扑材料产生非常规面外自旋极化从而直接驱动垂直磁矩翻转的新物理机制，同时介绍了磁性单层膜体系中基于自旋轨道力矩效应的自驱动磁矩翻转相关进展。最后，本文总结了基于自旋轨道力矩效应实现电流驱动垂直磁矩无场翻转的新型自旋电子学器件在未来信息技术领域所面临的机遇及挑战。
Fields of Study & Subjects
Magnetic properties of thin films
Atomic and Subatomic Physics Research
Multiferroics and related materials
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 6
- Publication date
- 1 January 2026