磁性拓扑绝缘体中的电流非线性霍尔效应与自旋轨道矩磁化翻转

精确估算自旋霍尔角以及成功最大化自旋轨道矩（SOT）构成了利用自旋电子学功能对磁性质进行电控的基础。迄今为止，电流非线性霍尔效应，即二次谐波霍尔电压，已被用作估算自旋霍尔角的方法之一，该方法归因于SOT引起的磁化振荡。本文中，我们探讨了磁性/非磁性拓扑绝缘体（TI）异质结Cr$_x$(Bi$_{1-y}$Sb$_y$)$_{2-x}$Te$_3$/(Bi$_{1-y}$Sb$_y$)$_2$Te$_3$中的二次谐波霍尔电压。通过角度、温度和磁场依赖关系，我们明确地证明，TI异质结中大的二次谐波霍尔电压并非由SOT主导，而主要由无磁化振荡的非对称磁振子散射机制所主导。因此，当磁振子对电子散射贡献很大时，该方法无法准确估算自旋霍尔角。相反，TI异质结中的SOT贡献通过电流脉冲诱导的非易失性磁化翻转得以例证，该翻转在约$2.5 \times 10^{10} \mathrm{A/m}^2$的电流密度下实现，展示了其作为自旋电子学材料的潜力。