自旋轨道力矩诱导Cr2O3垂直奈尔矢量180°翻转及其对交换偏置调控的突破性发现

本研究通过Pt/Cr2O3/Co三明治结构，首次实现自旋轨道力矩（SOT）诱导的Cr2O3垂直奈尔矢量180°翻转，并观察到顶层Co膜非常规磁化反转行为。该发现为反铁磁自旋电子存储器开发提供关键实验证据，且通过场冷却可调控交换偏置方向。

　　

通过构建Pt/Cr₂O₃/Co三明治结构，研究人员首次获得自旋轨道力矩（Spin-Orbit Torque, SOT）诱导垂直奈尔矢量（Néel Vector）180°翻转的直接证据。该研究证实Cr₂O₃（氧化铬）中奈尔矢量翻转可引发顶层钴（Co）膜非常规磁化反转，其切换极性随反铁磁层插入发生逆转。同时发现钴层的交换偏置（Exchange Bias）方向与磁化翻转同步改变，且切换比率高度敏感于Cr₂O₃的反铁磁态，可通过场冷却（Field Cooling）进行调控。这一突破不仅验证了Cr₂O₃中电控奈尔矢量翻转的可行性，更为反铁磁自旋电子器件开发奠定基础。