MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-026-70590-1

Медицинская библиотека · Nature communications · 2026

Polarity-tunable field-free room-temperature spin orbit torque switching via topological symmetry breaking in an all-vdW heterostructure for spin logic applications.

Gao Fan, Wang Zili, Zhao Runyu, Li Jing, Song Xiaoyue, Yu Peiyuan, Sun Yun, Xie Weiran, Wei Guodong, Yao Yuan, Zou Jin, Zhang Jie, Xing Shucheng, Mantovan Roberto, Guo Zongxia, Jaouen Nicolas, Zhao Weisheng, Nie Tianxiao

СтатьяПеревод пока не подготовлен

Аннотация

Two-dimensional ferromagnetic materials hold great promise for advancing low-power, high-integrated spintronic devices due to their atomic flat surfaces and versatile interfacial modulation. However, achieving a combination of room-temperature, field-free spin-orbit torque switching with tunable polarity in wafer-scale vdW heterostructures remains a significant challenge. Here, we demonstrate polarity-tunable, field-free spin-orbit torque switching in an all-vdW Bi2Te3/Fe4GeTe2 heterostructure, grown by molecular beam epitaxy. Interfacial coupling induces perpendicular magnetic anisotropy in Bi2Te3/Fe4GeTe2 interface, while the rest in-plane magnetic anisotropy component of Fe4GeTe2 breaks the inversion symmetry, enabling field-free switching. By modulating the direction of in-plane component, magnetic switching with different polarity could be achieved at low current density (~1.55×106 A/cm2). This allows for 16 reconfigurable Boolean logic functions in a single device, paving a pathway for energy-efficient 2D spintronic memory and logic systems. Our findings highlight the potential of all-vdW spin-orbit torque devices to revolutionize spintronics with scalable, room-temperature electronic control.

Для цитирования: Gao Fan, Wang Zili, Zhao Runyu, Li Jing, Song Xiaoyue, Yu Peiyuan, Sun Yun, Xie Weiran, Wei Guodong, Yao Yuan, Zou Jin, Zhang Jie, Xing Shucheng, Mantovan Roberto, Guo Zongxia, Jaouen Nicolas, Zhao Weisheng, Nie Tianxiao. Polarity-tunable field-free room-temperature spin orbit torque switching via topological symmetry breaking in an all-vdW heterostructure for spin logic applications.. Nature communications. 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-70590-1.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.