Control of spin–orbit torques through crystal symmetry in WTe2/ferromagnet bilayers

凝聚态物理 铁磁性 对称(几何) 物理 磁各向异性 磁场 磁化 量子力学 几何学 数学
作者
David MacNeill,Gregory M. Stiehl,Marcos H. D. Guimarães,R. A. Buhrman,Jiwoong Park,Daniel C. Ralph
出处
期刊:Nature Physics [Springer Nature]
卷期号:13 (3): 300-305 被引量:667
标识
DOI:10.1038/nphys3933
摘要

Recent discoveries regarding current-induced spin–orbit torques produced by heavy-metal/ferromagnet and topological-insulator/ferromagnet bilayers provide the potential for dramatically improved efficiency in the manipulation of magnetic devices. However, in experiments performed to date, spin–orbit torques have an important limitation—the component of torque that can compensate magnetic damping is required by symmetry to lie within the device plane. This means that spin–orbit torques can drive the most current-efficient type of magnetic reversal (antidamping switching) only for magnetic devices with in-plane anisotropy, not the devices with perpendicular magnetic anisotropy that are needed for high-density applications. Here we show experimentally that this state of affairs is not fundamental, but rather one can change the allowed symmetries of spin–orbit torques in spin-source/ferromagnet bilayer devices by using a spin-source material with low crystalline symmetry. We use WTe2, a transition-metal dichalcogenide whose surface crystal structure has only one mirror plane and no two-fold rotational invariance. Consistent with these symmetries, we generate an out-of-plane antidamping torque when current is applied along a low-symmetry axis of WTe2/Permalloy bilayers, but not when current is applied along a high-symmetry axis. Controlling spin–orbit torques by crystal symmetries in multilayer samples provides a new strategy for optimizing future magnetic technologies. A link between crystalline symmetry and the allowed symmetries of spin–orbit torques provides a route for manipulating magnetic devices with perpendicular anisotropy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
神明发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
科研通AI2S应助雨后采纳,获得10
1秒前
xj完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
smile完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
明亮的青旋完成签到 ,获得积分10
6秒前
syyy完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
张Z完成签到,获得积分10
6秒前
稳重完成签到 ,获得积分10
6秒前
lyzwsw发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6应助浮泷采纳,获得10
7秒前
隐形曼青应助小丹er采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
天天快乐应助神明采纳,获得10
9秒前
syyy发布了新的文献求助10
9秒前
源源源发布了新的文献求助10
10秒前
bkagyin应助可樂采纳,获得10
11秒前
11秒前
科研通AI2S应助Yi采纳,获得10
12秒前
xl发布了新的文献求助10
12秒前
2231131发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
包子完成签到,获得积分10
13秒前
安静幻桃发布了新的文献求助30
13秒前
科研通AI6应助lyzwsw采纳,获得10
15秒前
科研通AI6应助lyzwsw采纳,获得30
15秒前
斯文败类应助decademe采纳,获得10
16秒前
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
wuqilong完成签到,获得积分10
19秒前
可爱冬瓜发布了新的文献求助10
20秒前
xin_you发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5571758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4656925
关于积分的说明 14718453
捐赠科研通 4597827
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2523359
邀请新用户注册赠送积分活动 1494204
关于科研通互助平台的介绍 1464312