Spin-orbit coupling is a recently discovered phenomenon, which explain that spin current can be ap-plied in the vertical direction of current. Many research were progressed to use it in the implementation of SOT-MRAM, a next-generation memory device. SOT-MRAM has a structure of heavy metal (HM) / magnetic layer (FM) / oxide structure and operates by the principle of controlling magnetization by using spin Hall effect. Here, torque acting on the magnetic layer is called spin-orbit torque. In order to realize the SOT-MRAM, researches have been concentrated to increase the spin-orbit torque generation efficien-cy to enable magnetization reversal at low current. Most of the experiments have been conducted mainly on the change of the thickness and material type of the heavy metal layer because the generation efficien-cy of the spin-orbital torque is determined by the spin Hall effect of the heavy metal and the Rashba effect of the heavy metal / magnetic layer interface. On the contrary, there have been few experiments to change the conditions of the magnetic layer / oxide film interface and the capping layer existing above the mag-netic layer. In 2017, the results of the DMI measurement by changing the capping layer material this June were announced. As the work function increases, DMI has increased. We expect that this would affect the magnetization reversal characteristics of the magnetic layer. The magnetic properties of the four kinds of capping layers were measured using magnetic anisotropy, spin-orbital torque, magnetization reversal, and spin Hall magnetoresistance.
스핀-궤도 결합은 최근에 발견된 현상으로 차세대 메모리 소자인 SOT-MRAM 구현에 이용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. SOT-MRAM은 중금속(HM)/자성층(FM)/산화물 구조를 가지고 있으며, 스핀 홀 효과로 구동되며 이 때 자성층에 작용하는 토크를 스핀-궤도 토크라고 한다. SOT-MRAM을 구현하기 위해 스핀-궤도 토크 발생 효율을 증대시키는 연구가 진행되어 있다. 스핀-궤도 토크의 발생 효율은 중금속의 스핀 홀 효과와 중금속/자성층 계면에 의해 결정된다고 여기는 실험이 진행되고 있다. 그에 반해 자성층/산화막 계면이나 캐핑층을 바꾸는 실험들은 거의 진행된 바가 없으나, 캐핑층 물질의 일함수가 증가할수록 DMI의 크기가 증가된다는 결과가 올 6월 발표되었다. 이는 자성층의 자화 반전 특성에 영향을 줄 것이라 기대하였고, 다섯 종류의 캐핑층의 자기이방성, 스핀-궤도 토크, 자화 반전, 스핀 홀 자기저항 측정을 진행하였다.
