Nature Nanotechnology：合成反铁磁-铁磁横向结中手性畴壁的局部和全局能量势垒

吴宗涵

2022-10-10

磁畴壁（DW）是磁化方向不同的磁区（或磁畴）之间的边界，这些磁畴可以用于在存储器和逻辑器件中形成磁性位。近年来发现了几种可用于操纵DW的不同电流感应转矩，这使得构建高性能存储器和逻辑器件逐渐具备可能性。这些器件中，极具潜力的是手性复合畴壁可以被电流有效移动的基于反铁磁合成的赛道器件，然而，克服能源效率和热稳定性之间的权衡仍然面临重大挑战。

最近，来自马克斯·普朗克微观结构物理研究所的Stuart. S. P. Parkin和See-Hun Yang等人证实合成反铁磁-铁磁横向结中的手性畴壁在高强度磁场下可以保持高度稳定，且畴壁可以通过电流有效地穿过横向结。

文章要点：

1) 该研究利用了场致全球能源壁垒在连接处独特的能源景观中的优势，并将其添加到原位能源壁垒中；

2) 研究者证实热涨落等效于磁场效应，因此，较高温度可以增加能量屏障并进一步稳定横向结中的畴壁，这与铁磁体或合成反铁磁体的情况形成鲜明对比；

3) 在不影响高畴壁稳定性的情况下，通过倾斜结可以进一步降低阈值电流密度，并证明了手性畴壁可以被合成反铁磁体牢固地限制在两侧的铁磁区域内，且可以通过电流高效地注入合成反铁磁区域。

参考资料：

Yoon, J., Yang, SH., Jeon, JC. et al. Local and global energy barriers for chiral domain walls in synthetic antiferromagnet–ferromagnet lateral junctions. Nat. Nanotechnol. (2022).

DOI: 10.1038/s41565-022-01215-z

https://doi.org/10.1038/s41565-022-01215-z