Current-induced picosecond magnetization dynamics in a Ta/CoFeB/MgO hall bar
Current-induced picosecond magnetization dynamics in a Ta/CoFeB/MgO hall bar
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Ta/CoFeB/MgO 霍尔棒中的电流感应皮秒磁化动力学
DOI：
10.1088/1361-6463/ab2693
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Spicer T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Spicer T
利用时间分辨克尔显微术（TRSKM）研究了Ta（4 nm）/Co 40 Fe 40 B 20（1 nm）/MgO（1.6nm）/Ta（1 nm）霍尔棒结构中自旋轨道力矩引起的小振幅皮秒磁化动力学.在注入持续时间为70 ps的电流脉冲后，记录了与时间相关的极性磁光克尔效应。宏观自旋模拟提供了一个合理的描述的进动和瞬态背景响应的磁场强度和电流极性的变化，同时确认，在该系统内的面内自旋轨道扭矩是占主导地位的。增加模拟内的电流密度导致相干磁化反转。包含一个温和的面内偏置场被发现，以减少开关电流和开关所需的时间。面内场相对于电流方向的取向确定磁化是否可以通过相同或相反极性的电流脉冲向后和向前切换。
Time-resolved Kerr microscopy (TRSKM) has been used to explore the small amplitude picosecond magnetization dynamics induced by spin–orbit torques in a Ta (4 nm)/Co 40 Fe 40 B 20 (1 nm)/MgO (1.6 nm)/Ta (1 nm) Hall bar structure. The time dependent polar magneto optical Kerr effect was recorded following injection of a current pulse of 70 ps duration. Macrospin simulations provide a reasonable description of the precession and a transient background response as the field strength and current polarity are varied, while confirming that the in-plane spin–orbit torque is dominant within this system. Increasing the current density within the simulations leads to coherent magnetization reversal. Inclusion of a modest in-plane bias field is found to reduce both the switching current and the time required for switching. The orientation of the in-plane field relative to the direction of the current determines whether the magnetization can be switched backwards and forwards by current pulses of the same or opposite polarity.
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