光控磁各向异性三层膜

阳光驱动磁性开关

利用阳光照射Pt/Co/Pt异质结大幅削弱垂直磁各向异性，以极低能耗实现近180°确定性磁化翻转，为高效磁记录提供新途径。

Zhao, Meng · 王雷 · 赵一凡 · Du, Yujing · 陈凯 · 罗震林 · Yan W. · 李倩 · 王琛英 · 蒋庄德 · 刘明 · 周子尧

Small 2023

具体参数

矫顽力（无光照）

{'zh': '261', 'en': '261'} Oe

矫顽力（光照）

{'zh': '95', 'en': '95'} Oe

矫顽力变化率

{'zh': '64', 'en': '64'} %

辅助偏置磁场

{'zh': '140', 'en': '140'} Oe

磁化翻转角

{'zh': '180', 'en': '180'} °

技术优势

阳光即可开关

无需电流或电压，光生电子直接注入异质结，矫顽力从261 Oe降至95 Oe，能耗大幅降低。

近180°翻转

在140 Oe辅助磁场下实现可逆、确定性的近180°磁化翻转，可直接用作磁记录写入。

弱化垂直各向异性

光生电子移动费米能级并增强Co/Pt界面Rashba场，导致垂直磁各向异性减弱，矫顽力下降。

应用场景

• 自旋电子器件：用阳光替代电流驱动磁化翻转，降低器件能耗。
• 磁随机存储器：提供低功耗写入方式，减少焦耳热。
• 磁存储：实现光辅助磁记录，降低写入电流需求。
• 光控磁记录：直接利用光照完成磁化写入，省去电流驱动。