PtMnGa非正交自旋流薄膜

零场部分磁化翻转

一种能同时产生三种自旋极化分量的自旋流源，可用于实现无外磁场辅助的垂直磁化翻转。

孟康康 · Zhang, Xiwen · Yang, Chen · Xiao, Deng · 朱涛 · Kikkawa, Takashi · Yong, Wu · 陈吉堃 · Saitoh, Eiji · 徐晓光 · 姜勇 · Lei, Shen

Advanced Functional Materials 2025

技术优势

三种自旋极化同时产生

打破镜面对称后，PtMnGa可同时产生sx、sy、sz三个方向的自旋极化，为器件设计提供更多自由度。

零场翻转垂直磁化

利用sx和sz自旋流，无需外磁场即可实现垂直磁化的部分翻转，简化器件结构。

实验与理论一致

二阶谐波和自旋力矩铁磁共振两种方法测得的自旋霍尔角相互吻合，并与第一性原理计算支持相符。

应用场景

• 自旋电子器件：提供多方向自旋极化，增加自旋电子器件的设计维度。
• 自旋轨道转矩磁随机存储器：利用零场翻转，简化SOT-MRAM的写入操作和器件结构。
• 非易失性存储：零场翻转降低非易失性存储器的写入能耗和电路复杂度。
• 磁性传感器：多极化自旋流可提高磁性传感器的灵敏度和选择性。