通过磁性绝缘体中自旋轨道力矩探测外延 Pt 的电荷-自旋转换
介观与纳米尺度物理
2021-06-09 v3 材料科学
摘要
我们在全外延铁氧体/Pt 双层这一独特模型系统中测量自旋轨道力矩（SOTs），以深入理解 Pt 中的电荷-自旋转换。由于绝缘铁氧体中电子传导可忽略，结晶 Pt 薄膜充当了电荷到自旋转换的唯一来源。与 Pt 厚度无关的小的类场 SOT 表明铁氧体/Pt 界面处存在微弱的 Rashba-Edelstein 效应。相比之下，我们观察到依赖于 Pt 厚度的可观的阻尼类 SOT，由此我们推断在外延 Pt 薄膜中以外禀自旋霍尔效应（skew scattering）和 Dyakonov-Perel 自旋弛豫为主导。此外，我们的结果表明外延 Pt 的内部自旋霍尔比约为 0.8。我们的实验工作朝着理解 Pt 基异质结构中电荷-自旋转换与 SOTs 的机制迈出了关键一步，这对低功耗自旋电子器件至关重要。
引用
@article{arxiv.2009.04894,
title = {Charge-Spin Interconversion in Epitaxial Pt Probed by Spin-Orbit Torques in a Magnetic Insulator},
author = {Peng Li and Lauren J. Riddiford and Chong Bi and Jacob J. Wisser and Xiao-Qi Sun and Arturas Vailionis and Michael J. Veit and Aaron Altman and Xiang Li and Mahendra DC and Shan X. Wang and Y. Suzuki and Satoru Emori},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.04894},
year = {2021}
}