自旋-軌道扭矩應用的關鍵挑戰在于探索一種自旋源,其能夠產生平面外自旋,并表現出高的自旋霍爾電導率。在這里,新加坡國立大學Yang Hyunsoo、韓國科學技術院Kyung-Jin Lee結合了高自旋電導率的PtTe2和低晶體對稱性的WTe2以滿足上述要求。
本文要點:
1) PtTe2/WTe2雙層具有高的平面內自旋霍爾電導率σs,y?≈?2.32?×?105?×??/2e?Ω–1?m–1和平面外自旋霍爾電導率σs,z?≈?0.25?×?105?×??/2e?Ω–1?m–1,其中?是簡化的普朗克常數,e是基本電荷。
2) PtTe2/WTe2雙層中的平面外自旋能夠在沒有磁場的室溫下發生垂直磁化,并且功耗比Pt控制情況下的功耗小67倍。高的平面外自旋霍爾電導率歸因于WTe2晶體不對稱性引起的從平面內自旋到平面外自旋的轉換。
Fei Wang et.al Field-free switching of perpendicular magnetization by two-dimensional PtTe2/WTe2 van der Waals heterostructures with high spin Hall conductivity Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-023-01774-z
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01774-z