Magnetic domain-wall motion twisted by nanoscale probe-induced spin transfer
Magnetic domain-wall motion twisted by nanoscale probe-induced spin transfer
复制标题
纳米级探针诱导的自旋转移扭曲磁畴壁运动
DOI：
10.1103/physrevb.90.224407
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发表时间：
2014-07
影响因子：
3.7
通讯作者：
Zhang J. X.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang J.;Xie L. S.;Wang C. S.;Zhang H. Z.;Shu L.;Bai J.;Chai Y. S.;Zhao X.;Nie J. C.;Cao C. B.;Gu C. Z.;Xiong C. M.;Sun Y.;Shi J.;Salahuddin S.;Xia K.;Nan C. W.;Zhang J. X.
对于新一代磁电子器件，非常需要一种使用电刺激来确定性地控制磁性的方法。在磁性纳米结构中连续注入自旋极化电流来控制磁畴壁的运动，已经引起了人们的广泛关注。然而，10（11）类似于10（12）A/m（2）的集成高阈值电流密度抑制了与低能量成本技术的集成。在这里，我们报告了一种方法来操纵一个单一的磁畴壁的垂直各向异性的锰氧化物/电介质/金属电容器使用探针诱导的自旋位移。在从纳米级磁化尖端以0.1V的超低电压自旋注入电容器期间，在强关联的锰氧化物膜中发生自旋转移矩（STT），其中在尖端/锰氧化物界面处估计的阈值自旋极化电流密度的下限类似于10（8）A/m（2）。用Landau-Lifshitz-吉尔伯特方法分析了DW运动的动力学特性。这种探针电压控制的DW运动，在环境条件下，演示了一个关键的框架，基本理解的纳米磁体系统的操作与低能耗。
A method for deterministic control of magnetism using an electrical stimulus is highly desired for the new generation of magnetoelectronic devices. Much effort has been focused on magnetic domain-wall (DW) motion manipulated by a successive injection of spin-polarized current into a magnetic nanostructure. However, an integrant high-threshold current density of 10(11) similar to 10(12) A/m(2) inhibits the integration with low-energy-cost technology. Here, we report an approach to manipulate a single magnetic domain wall with a perpendicular anisotropy in a manganite/dielectric/metal capacitor using a probe-induced spin displacement. A spin-transfer torque (STT) occurs in the strongly correlated manganite film during the spin injection into the capacitor from the nanoscale magnetized tip with an ultralow voltage of 0.1 V, where a lower bound of the estimated threshold spin-polarized current density is similar to 10(8) A/m(2) at the tip/manganite interface. The dynamic of DW motions are analyzed using the Landau-Lifshitz-Gilbert method. This probe-voltage-controlled DW motion, at an ambient condition, demonstrates a critical framework for the fundamental understanding of the manipulation of the nanomagnet systems with low-energy consumption.
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