SrRuO3薄膜中自旋轨道力矩效率和磁矩翻转的晶向调控

过渡金属氧化物SrRuO3 薄膜因具有较大且可调的电荷流-自旋流互转换效率而成为自旋轨道力矩(SOT)器件中备受关注的自旋源材料.然而,目前对SOT效率的调控主要集中在衬底外延应力调节.本文研究了晶体取向对SrRuO3 薄膜SOT性能的调控作用.制备了(111)取向SrRuO3/CoPt异质结构,发现其SOT效率高达0.39,自旋霍尔电导达2.19×105?/(2e)Ω-1·m-1,分别较(001)取向提高了86%和369%.此外,在SrRuO3(111)器件中实现了低至 2.4×1010 A/m2 临界电流密度下的电流驱动的垂直磁化翻转,较(001)晶向降低了 37%.这些结果表明,晶体取向是显著提升SrRuO3 基SOT器件综合性能的有效途径,为发展高效自旋电子器件提供了新思路.