近期，我院梁世恒教授、陈是位副教授，在国际凝聚态物理主流期刊《Physical Review B》上发表了题为“Highly spin-transparent nonmagnetic/ferromagnetic interface tailored with an interface argon plasma treatment”的研究论文。湖北大学为第一单位，我院硕士生顾倪菲、向骊帆为共同第一作者，梁世恒教授、陈是位副教授为共同通讯作者。

自旋轨道力矩（Spin-orbit torque, SOT）器件凭借其超快、高密度、低功耗的磁翻转特性，被认为是下一代自旋存储器、神经形态计算和逻辑器件的核心单元。然而，如何有效提升自旋流从重金属层到铁磁层的传输效率，一直是制约SOT器件性能的关键瓶颈。传统策略往往依赖复杂的界面插层或合金化设计，但会引入电流分流、自旋衰减等额外损耗。

针对上述挑战，研究团队提出了一种简洁、可规模化且非侵入性的界面处理新策略——原位氩等离子体处理技术。通过对Pt/Ni₈₁Fe₁₉双层膜中Pt表面进行精确控制的氩等离子体处理，成功将Pt/Py界面的自旋透明度（T_int）提升至0.98，逼近理论极限。结合自旋力矩铁磁共振（ST-FMR）测量，发现阻尼类自旋轨道力矩效率（ξ_DL）获得了高达81%的显著增强。

进一步研究表明，等离子体处理有效降低了Pt/Py界面的粗糙度，抑制了界面自旋记忆损失和自旋翻转散射，从而大幅提升了自旋流的透过率。X射线反射率分析直接证实了界面粗糙度与自旋透明度之间的线性关联。值得一提的是，该处理并未改变Pt和Py层的厚度、电阻率及饱和磁化强度等体材料属性，充分证明了其界面调控的高效性。

本工作不仅揭示了氩等离子体处理作为一种普适、易集成的界面工程手段在提升SOT效率方面的巨大潜力，也为实现接近理想自旋透明度的自旋电子器件开辟了新路径。

论文链接：https://doi.org/10.1103/5mb3-thyn

该工作得到了国家自然科学基金，湖北省青年科技人才培养项目，武汉市重点研发计划，武汉市自然科学基金特区计划及晨光计划等项目的支持。