北航PRL：构建“无畴壁”磁性结构实现垂直磁矩全电学翻转

背景：自旋电子器件是后摩尔时代高性能存储与计算的关键技术，其发展依赖于新型磁性结构的发现与调控。传统铁磁材料体系在发现和调控新型磁性结构方面面临挑战。研究目的：北京航空航天大学研究团队旨在解决亚铁磁材料中新型磁性结构的构建与调控难题，探索无需外磁场辅助的全电学磁矩翻转方法。结论：团队提出了一种基于固态氢离子栅控的电压驱动方法，在CoTb等亚铁磁体系中可逆创建了“无畴壁”磁性结构，实现了无需外磁场的自旋轨道矩驱动垂直磁矩全电学翻转，并揭示了其物理机制源于亚晶格磁矩连续变化导致的局域对称破缺。该工作为低功耗、高集成度的自旋电子器件提供了新思路。