The Innovation Materials | 轻金属钛/亚铁磁异质结中轨道转矩驱动垂直磁化翻转

背景：随着信息技术发展，磁性材料磁化方向的高效低能耗操控成为高密度磁存储器件发展的关键问题。传统自旋轨道转矩方法依赖重金属材料，成本高且材料选择有限。轨道电子学兴起为磁化操控提供了新思路。研究目的：探索轻金属在轨道转矩中的作用，明确磁性材料自旋轨道耦合强度与轨道转矩效率的关系，验证仅使用3d轻金属实现垂直磁化翻转的可行性。结论：研究首次实验证实轻金属钛可驱动亚铁磁垂直磁化的完全翻转，临界电流密度与重金属体系相当；通过对照实验确认轨道转矩主导作用，并发现轨道转矩效率随磁性层自旋轨道耦合强度增强而增大，为轨道电子学器件设计提供理论依据。