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SrRuO$_3$-SrIrO$_3$ 异质结构中霍尔效应与磁电阻的角依赖关系

强关联电子 2021-10-18 v1 材料科学

摘要

钙钛矿 SrRuO3_3 是一种典型的巡游铁磁体,其电子与磁性质可通过界面工程进行调控。我们报道了 SrRuO3_3 与自旋轨道半金属 SrIrO3_3 的原子级平整人工多层膜的合成与表征,并结合含 Hubbard UU 项的能带结构计算与拓扑分析。结果显示界面附近发生电子重构并出现平坦的 Ru-4dxz_{xz} 能带、铁磁层间耦合以及反常霍尔效应中负的贝里曲率贡献。我们通过双通道模型分析了磁场方向从面外转向面内(平行于或垂直于电流方向)时的霍尔效应与磁电阻测量。在低磁场下磁易轴相对样品法线倾斜约 2020^\circ,并随磁场增大转向面外方向。完全应变外延生长实现了强各向异性磁电阻。双通道模型未能解释的另一霍尔效应贡献,与稳定斯格明子仅在距样品法线约 4545^\circ 临界角以内相容。在距薄膜平面约 2020^\circ 范围内,霍尔效应出现额外的峰状贡献,暗示非平庸自旋结构的形成。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.13037,
  title  = {Angular dependence of Hall effect and magnetoresistance in SrRuO$_3$-SrIrO$_3$ heterostructures},
  author = {Sven Esser and Jiongyao Wu and Sebastian Esser and Robert Gruhl and Anton Jesche and Vladimir Roddatis and Vasily Moshnyaga and Rossitza Pentcheva and Philipp Gegenwart},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.13037},
  year   = {2021}
}

备注

to be published in Phys. Rev. B