Добавить новость
smi24.net
News in English
Январь
2024

Using Berry Phase Monopole Engineering for High-Temperature Spintronic Devices

0

Spin-orbit torque (SOT), an important phenomenon for developing ultrafast and low-power spintronic devices, can be enhanced through Berry phase monopole engineering at high temperatures, shown in a new study by Tokyo Tech researchers. In this study, the temperature dependence of the intrinsic spin Hall effect of TaSi2 was investigated. The results suggest that Berry phase monopole engineering is an effective strategy for achieving high-temperature SOT spintronic devices.

Spintronic devices are electronic devices that utilize the spin of electrons (an intrinsic form of angular momentum possessed by the electron) to achieve high-speed processing and low-cost data storage. In this regard, spin-transfer torque is a key phenomenon that enables ultrafast and low-power spintronic devices. Recently, however, spin-orbit torque (SOT) has emerged as a promising alternative to spin-transfer torque.

Many studies have investigated the origin of SOT, showing that in non-magnetic materials, a phenomenon called the spin Hall effect (SHE) is key to achieving SOT. In these materials, the existence of a "Dirac band" structure, a specific arrangement of electrons in terms of their energy, is important to achieving large SHE. This is because the Dirac band structure contains "hot spots" for the Berry phase, a quantum phase factor responsible for the intrinsic SHE. Thus, materials with suitable Berry phase hot spots are key to engineering the SHE.

In this context, the material tantalum silicide (TaSi2) is of great interest as it has several Dirac points near the Fermi level in its band structure, suitable for practicing Berry phase engineering. To demonstrate this, a team of researchers, led by Associate Professor Pham Nam Hai from the Department of Electrical and Electronic Engineering at Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), Japan, recently investigated the influence of Dirac band hot spots on the temperature dependence of SHE in TaSi2. "Berry phase monopole engineering is an interesting avenue of research as it can give rise to efficient high-temperature SOT spintronic devices such as the magneto-resistive random-access memory," explains Dr. Hai about the importance of their study. Their findings were published in the journal Applied Physics Letters.

Through various experiments, the team observed that the SOT efficiency of TaSi2 remained almost unchanged from 62 K to 288 K, which was similar to the behavior of conventional heavy metals. However, upon increasing the temperature further, the SOT efficiency suddenly increased and nearly doubled at 346 K. Moreover, the corresponding SHE also increased in a similar fashion. Notably, this was quite different from the behavior of conventional heavy metals and their alloys. Upon further analysis, the researchers attributed this sudden increase in SHE at high temperatures to Berry phase monopoles.

"These results provide a strategy to enhance the SOT efficiency at high temperatures via Berry phase monopole engineering," highlights Dr. Hai.

Indeed, their study highlights the potential of Berry phase monopole engineering to effectively use the SHE in non-magnetic materials, and provides a new pathway for the development of high-temperature, ultrafast, and low-power SOT spintronic devices.

Reference

Authors :
Ken Ishida1, Takanori Shirokura1, and Pham Nam Hai1,*
Title :
Enhanced spin Hall effect at high temperature in non-centrosymmetric silicide TaSi2 driven by Berry phase monopoles
Journal :
Applied Physics Letters
DOI :
Affiliations :

1 Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Institute of Technology, Japan

* Corresponding author's email: pham.n.ab@m.titech.ac.jp

School of Engineering
—Creating New Industries and Advancing Civilization—

Information on School of Engineering inaugurated in April 2016

School of Engineering

Schools, Departments, and Institute for Liberal Arts

Further Information

Associate Professor Pham Nam Hai

School of Engineering, Tokyo Institute of Technology

Email pham.n.ab@m.titech.ac.jp

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975








Самые большие водопады в мире, чья мощь впечатляет

Гастроэнтеролог Садыков: аппендицит из-за семечек арбуза или шелухи подсолнуха — миф

Парад вулканов на Камчатке

Ортопед дал совет по сохранению здоровья спины на сидячей работе


Exclusive: Fintech giant Stripe building ‘Tempo’ blockchain with crypto VC Paradigm

AI talent comes at a 30% salary premium: ‘If you try to play catch up later, this is going to cost you even more’

Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit

Palestinian envoy urges action at UN: “History will judge us all”


Грачья Погосян: достойный пример гуманизма и патриотизма (к 55-летию известного благотворителя)

Сотрудниками полиции и Росгвардии задержан гражданин, причастный к поджогу релейного шкафа в Архангельской области

Хорошо в деревне летом...

В Петербурге центр города и Лахтинскую гавань связали водными круизами


Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta

New study shows that Gen Z is spending way less money on videogames than older gamers

Первый взгляд на мобильную версию Neon Spellstorm

The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Тариф — ноль. «Выберу.ру» составил рейтинг бесплатных кредитных карт за июль 2025 года

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение

Почему у канализационной системы должен быть выход на крышу?

EVITA BEAUTY STORE - интернет-магазин косметики премиум-класса


Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

Антиармянские публикации в российском научном журнале «Современная научная мысль»: расследование фонда «Гегард»

Выбор подходящей франшизы автозапчастей

Грачья Погосян: достойный пример гуманизма и патриотизма (к 55-летию известного благотворителя)


В Тимирязевском районе построят жилой дом по программе реновации

Казна Путина полна. Россия получила $330 млрд, пока Европа вводила санкции

Студенты-ювелиры ИРНИТУ оттачивали мастерство на Калининградском янтарном комбинате

«Думали, меньше некуда»: в магазинах Новосибирска сливочное масло стали продавать в пачках по 100 граммов


Кафельников: Бублик поносил ATP-250. Если бы не эти турниры, он бы «челленджеры» играл

Павлюченкова уступила 94-й ракетке мира на турнире WTA в Цинциннати

Павлюченкова уступила во втором круге турнира WTA 1000 в Цинциннати

Хачанов пробился в четвертый раунд турнира Мастерс в Цинциннати


Синоптики сообщили о переменной облачности и небольшом дожде в Москве 13 августа

В Тимирязевском районе построят жилой дом по программе реновации

Казна Путина полна. Россия получила $330 млрд, пока Европа вводила санкции

Военно-полевые условия. В лагере «Василевский» управляют БПЛА и тушат пожары


Музыкальные новости

Артистка балета Анастасия Волочкова раскритиковала идею запрета мата в интернете

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Концерт нижегородского фестиваля «Музыка балконов» прошел в Санкт-Петербурге

Никита Пресняков удалился в Испанию после того, как жена стерла их фото из соцсетей


Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM

Тариф — ноль. «Выберу.ру» составил рейтинг бесплатных кредитных карт за июль 2025 года

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение

Почему у канализационной системы должен быть выход на крышу?


Десять рейсов из Пулково столкнулись с задержками вылетов в воскресенье

Продюсер "Лаского мая" Андрей Разин сделал Ярославской области царский подарок

На Госуслугах стартовал приём заявок на Чемпионат «РуКод» 

Обломают зубы и сдохнут! «Ударим сразу вглубь Польши»: после атаки на Калининград НАТО уже не будет, даже «Орешник» не понадобится


Быстрый старт в прибыльном бизнесе по продаже автозапчастей

Магазин автозапчастей франшиза – успешное и прибыльное предприятие

Преимущества франшизы «Автополка»

Отзывы о франшизе «Автополка»


Ким Чен Ын подтвердил Путину неизменную поддержку КНДР в отношении России

Источники сообщают о встрече Путина и Трампа на военной базе в Анкоридже

СМИ: американские чиновники рады решению Путина посетить Аляску

«Трампу надо соглашаться»: сейчас у Путина наименьшее количество требований за все время – итальянские СМИ




Солнечному мальчику необходимо лекарство, чтобы спасти сердце от перегрузок

КГ PROGRESS: в Перми работают самые опытные стоматологи в России

Хирурги в Москве спасли жизнь 43-летнему мужчине, ампутировав нижнюю часть тела

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления


Зеленский пригрозил «третьей мировой войной» в случае давления на Киев в вопросе уступок территорий


Журова о возвращении граждан, сменивших гражданство: «Практически невозможно»

Street Boxing

Сотрудники и военнослужащие Росгвардии обеспечили безопасность футбольного матча

Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM


Лукашенко получил первую золотую монету из белорусского сырья


Собянин объявил об открытии новой детской поликлиники в районе Крюково

Собянин: Создадим условия для развития технологичных предприятий

Депутат ГД Останина запросила у мэра Москвы данные о причинах закрытия роддомов

Сергей Собянин: Герои — не какие-то особенные люди, они живут рядом с нами


Экологи требуют ограничения роста цен на авиабилеты по окончании школьных каникул

Погода сошла с ума? Главный синоптик России Вильфанд предупреждает: аномалий будет все больше - то в жар, то в холод

Китайские исследователи интегрировали робота в группу тибетских антилоп

Площадь возгорания на горе Куцай достигла 650 тысяч квадратных метров


Военно-полевые условия. В лагере «Василевский» управляют БПЛА и тушат пожары

«Думали, меньше некуда»: в магазинах Новосибирска сливочное масло стали продавать в пачках по 100 граммов

В Тимирязевском районе построят жилой дом по программе реновации

Девять клипов подряд: группа REFLEX планирует установить мировой рекорд


Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

Заместитель прокурора Архангельской области и Ненецкого автономного округа Павел Матанцев проверил ход ремонтных работ в школе № 1 г. Нарьян-Мара

На Новой Земле провели испытания межконтинентальной крылатой ракеты «Буревестник»


Прогноз погоды в Крыму на 13 августа

Прогноз погоды в Крыму на 12 августа

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа

Историко-краеведческая выставка «Древности земли крымской»


Синоптики сообщили о переменной облачности и небольшом дожде в Москве 13 августа

Хирурги в Москве спасли жизнь пациента редкой ампутацией нижней части тела

Студенты-ювелиры ИРНИТУ оттачивали мастерство на Калининградском янтарном комбинате

КГ PROGRESS: дешевле всего россиянам лечить зубы в Оренбурге














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *