Spin-Orbit Torque

释义 Definition

自旋—轨道力矩（spin-orbit torque，常缩写 SOT）：一种在强自旋—轨道耦合材料中，当电流通过时产生的力矩效应，可对邻近铁磁层的磁化方向施加“扭转”，从而实现磁化翻转或驱动磁畴壁运动。常见于自旋电子学器件（如 SOT-MRAM）。
（该词也常与 Spin Hall effect、Rashba effect 等机制相关联。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˌspɪn ˈɔːrbɪt ˈtɔːrk/

例句 Examples

A spin-orbit torque can switch the magnetization with an electric current.
自旋—轨道力矩可以用电流实现磁化方向的翻转。

By engineering the heavy-metal/ferromagnet interface, researchers enhanced spin-orbit torque efficiency and reduced the switching current.
通过设计重金属/铁磁体界面，研究人员提高了自旋—轨道力矩的效率，并降低了翻转所需电流。

词源 Etymology

该术语由三部分构成：spin（自旋） + orbit（轨道） + torque（力矩）。其核心背景是固体物理中的自旋—轨道耦合：电子的自旋与其在材料中的运动（可类比为“轨道”性质）发生耦合，电流因此可产生自旋极化或自旋流，并对磁性层施加“力矩”（torque），从而改变磁化状态。“Spin-orbit torque”作为固定搭配在近十余年自旋电子学文献中迅速普及。

相关词 Related Words

• Spin
• Orbit
• Torque
• Spintronics
• Magnetization
• Spin Hall Effect
• Rashba Effect
• Domain Wall
• MRAM
• Gilbert Damping

文学与著名作品 Notable Works

• “Perpendicular switching of a single ferromagnetic layer induced by in-plane current injection”（Miron 等，Nature, 2011）
• “Spin-torque switching with the spin Hall effect”（Liu 等，Science, 2012）
• “Current-induced spin–orbit torques in ferromagnetic and antiferromagnetic systems”（Manchon 等，Nature Materials, 2015，综述）
• “Spin Orbitronics and Topological Properties of Nanostructures”（学术专著/论文集标题在相关领域中常见，用于系统讨论自旋—轨道相关效应，包括 SOT）