学术活动
凝聚态

PtCo/Cu双层膜中自旋涡度耦合驱动的高效磁化翻转

凝聚态物理—6163银河线路检测中心论坛 2026年第 9期(No.650  since 2001)

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主讲人: 颜世申 教授 (山东大学6163银河线路检测中心 )
地点: 物理大楼中楼212报告厅
时间: 2026年4月30日 下午3:00-4:30
主持 联系人: 杨金波 jbyang@pku.edu.cn
主讲人简介: 颜世申,山东大学6163银河线路检测中心教授、博士生导师,济南大学自旋电子学研究所所长。曾任山东大学6163银河线路检测中心副院长、学术委员会主任等职。他还是国家杰出青年基金获得者、山东省杰出青年基金获得者、教育部新世纪优秀人才、德国洪堡学者。曾获山东省自然科学一等奖,被评为山东省有突出贡献的中青年专家。研究领域是自旋电子学,研究方向包括人工神经形态计算、自旋轨道矩翻转磁化强度、自旋微波振荡器、电场调控磁性、整流磁电阻等。作为课题负责人完成国家973 课题、国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金重点项目、111引智计划、军工重大项目等近20项。已获得国家发明专利授权15项,发表SCI论文200多篇;部分成果已被写进了教科书和特邀综述文章,并被许多研究组广泛采用。

摘要 (Abstract) :

在自旋电子学中,电荷流与自旋流的相互转换是重要的研究课题,利用自旋流驱动磁性层的磁化翻转是当前的研究前沿和热点。传统自旋轨道力矩器件通常依赖于重金属(如Ta、Pt、W等)的自旋霍尔效应来实现电荷流到自旋流的转变,而近年来,轨道流及其轨道矩,以及自旋涡度耦合效应引起了广泛关注。本研究旨在探索能否利用自旋涡度耦合效应驱动磁化翻转。我们在PtCo/Cu双层膜中发现了巨大的类阻尼轨道矩效率,随Cu厚度增加最高达18×10⁵ (Ωm)⁻¹,比典型Ta系材料高两个数量级,同时驱动CoPt磁化翻转的临界电场显著降低。实验和理论表明,该超高效率源于Cu与PtCo层电子的面内迁移率在膜厚方向的梯度引起的自旋涡度耦合。本研究填补了利用自旋涡度耦合实现磁化翻转的空白,为低功耗自旋电子器件提供了新路径。