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2024 conference-paper

Vertically graded FeNi alloys with low damping and a sizeable spin-orbit torque

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2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us, gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Energy-efficient spintronic devices require the following two criteria: (1) a large spin-orbit torque (SOT) and (2) low damping to excite magnetic precession with low current input. Conventional ferromagnet/nonmagnetic-metal bilayers can obtain sizeable SOTs; however, this comes at the expense of drastically increasing the damping. Because the origin or the transmission of spin is interfacial in nature, the ferromagnetic layer must be restricted to ∼1nm in thickness to see substantial SOTs. Here, we present an alternative approach to producing sizeable SOTs that allows for a thicker ferromagnetic layer maintaining low damping. Instead of relying on a single interface, we continuously break the bulk inversion symmetry with a vertical compositional gradient of two ferromagnetic elements: Fe with low intrinsic damping and Ni with sizable spin-orbit coupling. We find low effective damping parameters of αeff < 5 × 10−3 in the FeNi alloy films, despite the steep compositional gradients. Moreover, we reveal a sizable anti-damping SOT efficiency of θAD ≈ 0.05, even without an intentional compositional gradient. Through depth-resolved x-ray diffraction, we identify a lattice strain gradient as crucial symmetry breaking that underpins the SOT. Our findings provide fresh insights into damping and SOTs in single-layer ferromagnets for power-efficient spintronic devices.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Vertically graded FeNi alloys with low damping and a sizeable spin-orbit torque
Date Crossref
04/10/2024
Éditeur
SPIE
Type
proceedings-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

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