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公开(公告)号：CN113140671B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202011359539.8
申请日：2020-11-27
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种用垂直自旋极化的自旋流来无磁场辅助翻转磁矩的器件及其制备方法。它由下至上依次包括基片、强自旋轨道耦合层和磁化层；强自旋轨道耦合层包括如下材料中的至少一种制成：重金属材料、拓扑绝缘体材料、兼具亚晶格中心反演对称性破缺和全局中心反演对称性的反铁磁材料；磁化层包括具有垂直易磁化的材料和/或具有面内易磁化轴的材料制成。它的制备方法，包括如下步骤：在基片上依次沉积强自旋轨道耦合层和磁化层即得。本发明器件常规的平行于自旋极化方向的自旋流使垂直易磁化和沿面内x方向易磁化的器件在无磁场辅助下实现磁矩的180°翻转，并可通过改变强自旋轨道耦合层的反铁磁磁矩的方向来调控垂直自旋极化的自旋流的大小。
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公开(公告)号：CN115715142A
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202211402840.1
申请日：2022-11-10
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种利用反铁磁材料产生可控自旋流的方法、异质结构器件和自旋电子学器件。本发明方法包括：通过多场操纵反铁磁自旋源/铁磁功能层异质结构器件的反铁磁磁矩，利用反铁磁磁矩与自旋的相互作用调控自旋流的自旋极化方向和/或调节自旋流强度；反铁磁自旋源/铁磁功能层异质结构器件包括由下至上依次层叠且构成异质结构的衬底层、反铁磁层和铁磁层；反铁磁层的材质为共线反铁磁材料或非共线反铁磁材料；铁磁层为垂直磁化的铁磁层或面内磁化的铁磁层。本发明异质结构器件能够产生可控自旋极化方向的自旋流，以实现相邻铁磁层高效的磁化翻转并带来器件低功耗的优势，其临界自旋流密度相比于传统非磁自旋源可降低一个数量级。
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公开(公告)号：CN113140671A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202011359539.8
申请日：2020-11-27
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种用垂直自旋极化的自旋流来无磁场辅助翻转磁矩的器件及其制备方法。它由下至上依次包括基片、强自旋轨道耦合层和磁化层；强自旋轨道耦合层包括如下材料中的至少一种制成：重金属材料、拓扑绝缘体材料、兼具亚晶格中心反演对称性破缺和全局中心反演对称性的反铁磁材料；磁化层包括具有垂直易磁化的材料和/或具有面内易磁化轴的材料制成。它的制备方法，包括如下步骤：在基片上依次沉积强自旋轨道耦合层和磁化层即得。本发明器件常规的平行于自旋极化方向的自旋流使垂直易磁化和沿面内x方向易磁化的器件在无磁场辅助下实现磁矩的180°翻转，并可通过改变强自旋轨道耦合层的反铁磁磁矩的方向来调控垂直自旋极化的自旋流的大小。
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公开(公告)号：CN119012897A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202410929834.4
申请日：2024-07-11
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提出了基于反铁磁材料面外自旋极化的垂直磁存储单元和磁存储器，基于反铁磁材料面外自旋极化的垂直磁存储单元包括：反铁磁自旋源层，所述反铁磁自旋源层包括第一反铁磁材料，所述第一反铁磁材料适于形成自旋流；自由层，所述自由层位于所述反铁磁自旋源层的一侧，所述自由层包括第一铁磁材料；势垒层，所述势垒层位于所述自由层远离所述反铁磁自旋源层的一侧，所述势垒层包括绝缘体材料；参考层，所述参考层位于所述势垒层远离所述反铁磁自旋源层的一侧，所述参考层包括第二铁磁材料；钉扎层，所述钉扎层位于所述参考层远离所述反铁磁自旋源层的一侧，所述钉扎层用于固定所述参考层的磁化方向。由此，通过在反铁磁自旋源层施加电荷电流，可以产生同时具有面内自旋极化分量和面外自旋极化分量的自旋流，自旋流注入自由层，可以实现在无外加辅助场下对自由层磁矩的确定性翻转。
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