本研究團隊長期致力於新型磁性多層膜及自旋電子元件的開放，近期將研究範圍擴展至材料系統中的非典型交換交互作用（unconventional exchange interactions），例如磁性薄膜中，層與層之間的 Dzyaloshinskii–Moriya interaction (DMI)。因為它具有介導長程手性自旋結構的能力，這使得將其應用於實際的磁性隨機存取記憶（MRAM）裝置成為可能。然而，過去的研究主要集中在層間 DMI 的觀察上，尚未解決控制層間 DMI 強度的開發策略。我們研究團隊的最新研究介紹了一種新穎的氣相沉積法，能夠通過控制楔形沉積來增加/減少層間DMI，並展示了其能夠在正交磁化和合成反鐵磁耦合系統中介導無場自旋軌道轉矩（SOT）磁矩翻轉的能力。此外，本方法亦可以抑制楔形沉積帶來的空間不均勻性，驗證其於晶圓尺寸上實現的可能性。我們的研究結果提供了有效操縱層間 DMI 強度的指南，對於未來設計使用層間 DMI 的 SOT-MRAM 或其他自旋電子元件非常有益。（材料系白奇峰教授提供） 圖一：具有 DMI 之磁性多層膜結構及效應調控機制。 圖二：DMI 自旋電子元件操作及電流控制 SOT 翻轉之展示。
本研究團隊長期致力於新型磁性多層膜及自旋電子元件的開放，近期將研究範圍擴展至材料系統中的非典型交換交互作用（unconventional exchange interactions），例如磁性薄膜中，層與層之間的 Dzyaloshinskii–Moriya interaction (DMI)。因為它具有介導長程手性自旋結構的能力，這使得將其應用於實際的磁性隨機存取記憶（MRAM）裝置成為可能。然而，過去的研究主要集中在層間 DMI 的觀察上，尚未解決控制層間 DMI 強度的開發策略。我們研究團隊的最新研究介紹了一種新穎的氣相沉積法，能夠通過控制楔形沉積來增加/減少層間DMI，並展示了其能夠在正交磁化和合成反鐵磁耦合系統中介導無場自旋軌道轉矩（SOT）磁矩翻轉的能力。此外，本方法亦可以抑制楔形沉積帶來的空間不均勻性，驗證其於晶圓尺寸上實現的可能性。我們的研究結果提供了有效操縱層間 DMI 強度的指南，對於未來設計使用層間 DMI 的 SOT-MRAM 或其他自旋電子元件非常有益。（材料系白奇峰教授提供）
圖一：具有 DMI 之磁性多層膜結構及效應調控機制。
圖二：DMI 自旋電子元件操作及電流控制 SOT 翻轉之展示。