Deterministic Switching of Perpendicular Magnetic Anisotropy by Voltage Control of Spin Reorientation Transition in (Co/Pt)<sub>3</sub>/Pb(Mg<sub>1/3</sub>Nb<sub>2/3</sub>)O<sub>3</sub>–PbTiO<sub>3</sub> Multiferroic Heterostructures
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Notice bibliographique
Résumé
One of the central challenges in realizing multiferroics-based magnetoelectric memories is to switch perpendicular magnetic anisotropy (PMA) with a control voltage. In this study, we demonstrate electrical flipping of magnetization between the out-of-plane and the in-plane directions in (Co/Pt) 3 /(011) Pb(Mg 1/3 Nb 2/3 )O 3 –PbTiO 3 multiferroic heterostructures through a voltage-controllable spin reorientation transition (SRT). The SRT onset temperature can be dramatically suppressed at least 200 K by applying an electric field, accompanied by a giant electric-field-induced effective magnetic anisotropy field (Δ H eff ) up to 1100 Oe at 100 K. In comparison with conventional strain-mediated magnetoelastic coupling that provides a Δ H eff of only 110 Oe, that enormous effective field is mainly related to the interface effect of electric field modification of spin–orbit coupling from Co/Pt interfacial hybridization via strain. Moreover, electric field control of SRT is also achieved at room temperature, resulting in a Δ H eff of nearly 550 Oe. In addition, ferroelastically nonvolatile switching of PMA has been demonstrated in this system. E-field control of PMA and SRT in multiferroic heterostructures not only provides a platform to study strain effect and interfacial effect on magnetic anisotropy of the ultrathin ferromagnetic films but also enables the realization of power efficient PMA magnetoelectric and spintronic devices.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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