Emerging spin-orbit torques in low-dimensional Dirac materials
Medina Dueñas, Joaquin (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Garcia, José H. (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Roche, Stephan (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Date:	2024
Abstract:	We report a theoretical description of novel spin-orbit torque components emerging in two-dimensional Dirac materials with broken inversion symmetry. In contrast to usual metallic interfaces where fieldlike and dampinglike torque components are competing, we find that an intrinsic dampinglike torque which derives from all Fermi-sea electrons can be simultaneously enhanced along with the fieldlike component. Additionally, hitherto overlooked torque components unique to Dirac materials emerge from the coupling between spin and pseudospin angular momenta, leading to spin-pseudospin entanglement. These torques are found to be resilient to disorder and could enhance the magnetic switching performance of nearby magnets.
Grants:	European Commission 101078370 Agencia Estatal de Investigación PID2022-138283NB-I00 Agencia Estatal de Investigación PCI2021-122035-2A Agencia Estatal de Investigación PRE2021-097031 Ministerio de Ciencia e Innovación CEX2021-001214-S Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00997
Note:	Altres ajuts: CERCA Programme/Generalitat de Catalunya
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	Fermi sea ; Inversion symmetry ; Low dimensional ; Magnetic switching ; Metallic interfaces ; Pseudospin ; Spin orbits ; Switching performance ; Torque components ; Two-dimensional
Published in:	Physical review letters, Vol. 132, Issue 26 (June 2024) , art. 266301, ISSN 1079-7114

DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.266301

7 p, 1.1 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Experimental sciences > Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)
Articles > Research articles
Articles > Published articles