利用 Pt 中的邻近磁阻探测电流诱导的 CrI3 表面自旋翻转转变
介观与纳米尺度物理
2020-06-19 v1
摘要
通过利用邻近耦合，我们在 Pt/CrI3 纳米器件中通过测量 Pt 产生的磁阻（MR）来探测范德华磁性半导体 CrI3 表面层的自旋态。我们在受控环境中将新剥离的 CrI3 薄片放置在预图案化的薄 Pt 条带上，并用六方氮化硼（hBN）封装该 Pt/CrI3 异质结构，从而制备出具有洁净且稳定界面的器件。在包含多种 CrI3 厚度（30 至 150 nm）的器件中，我们观察到当垂直于各层施加 2 T 磁场且电流密度超过 2.5x10^10 A/m2 时，Pt 的 MR 出现急剧的向上跃变，随后在 5 T 范围内逐渐下降。这些独特的 MR 特征表明发生了一种自旋翻转转变，揭示了 CrI3 表层中强烈的层间反铁磁耦合。我们通过将 Pt/CrI3 样品保持在大致相同的温度以排除焦耳热效应来研究其对电流的依赖性，并发现 MR 跃变随电流密度增加而增大，表明其源于自旋电流。这种自旋电流效应提供了一种控制绝缘反铁磁体中自旋构型的新途径，在自旋电子学应用中具有潜在价值。
引用
@article{arxiv.2006.10283,
title = {Current-induced CrI3 surface spin-flop transition probed by proximity magnetoresistance in Pt},
author = {Tang Su and Mark Lohmann and Junxue Li and Yadong Xu and Ben Niu and Mohammed Alghamdi and Haidong Zhou and Yongtao Cui and Ran Cheng and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Jing Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10283},
year = {2020}
}