(1120)取向Mn3Sn薄膜

自旋轨道矩效率高13倍

通过Kagome晶面取向工程，解决了非共线反铁磁体中自旋轨道矩各向异性的长期争议，确立了Mn3Sn作为高能效自旋电子器件的实用平台。

Sha, Lu · Zhu, Meng · Wu, Chuangwen · Meng, Dequan · 苏玉荣 · 刘永 · 熊锐 · 丰家峰 · Wu, Hao · 张佳 · 梁世恒

Nano Letters 2026

参数信息

非常规自旋轨道矩效率比

13

技术优势

巨大自旋轨道矩效率

(1120)取向Mn3Sn薄膜的非常规SOT效率ξz比(0002)取向高13倍，且伴随z方向自旋极化，表明Kagome晶面对自旋输运的显著增强作用。

Kagome对称性锁定各向异性

Kagome晶格对称性与晶面相关的自旋输运共同决定SOT各向异性，第一性原理计算证实Kagome平面在增强各向异性自旋结构和输运性质中的关键作用。

解决SOT各向异性争议

通过晶面取向工程首次系统阐明了非共线反铁磁体中SOT各向异性的起源，为设计高能效自旋电子器件提供了明确指导。

应用场景

• 自旋电子器件：提供高自旋轨道矩效率的材料平台，降低器件功耗。
• 磁随机存储器：利用非常规自旋极化实现无外场翻转，提升存储密度。
• 自旋轨道矩器件：通过晶面取向工程实现巨大的SOT效率增强，提高器件性能。