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基于自旋泵浦实验测定单晶 Pt 薄膜中的自旋霍尔角

介观与纳米尺度物理 2018-08-30 v2

摘要

我们报道了在超洁净、缺陷减少的外延 Pt 薄膜中自旋霍尔角的确定,以及界面粗糙度对逆自旋霍尔效应(ISHE)作用的辨识。通过对一系列单晶 Fe (12 nm)/Pt (tPt_\text{Pt}) 双层膜施加矢量网络分析仪铁磁共振谱,我们确定了自旋混合电导的实部为 (4.4±0.2)1019(4.4\:\pm\:0.2)\cdot 10^{19}\: m2^{-2},并揭示外延 Pt (1.1±0.1)(1.1\:\pm\:0.1) nm 薄膜中极小的自旋扩散长度。我们研究了由微波共面波导(CPW)天线激发的条带微结构中的自旋泵浦与 ISHE。利用其不同的角依赖关系,我们区分了自旋整流效应与逆自旋霍尔效应。自旋霍尔角相对较大的值 (5.7±1.4)%(5.7 \pm 1.4)\: \% 暗示,通过外延生长的非磁性材料进行界面工程可提高自旋-电荷电流转换效率。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.05334,
  title  = {Determination of the spin Hall angle in single-crystalline Pt films from spin pumping experiments},
  author = {Sascha Keller and Laura Mihalceanu and Matthias R. Schweizer and Philipp Lang and Björn Heinz and Moritz Geilen and Thomas Brächer and Philipp Pirro and Thomas Meyer and Andres Conca and Dimitrios Karfaridis and George Vourlias and Thomas Kehagias and Burkard Hillebrands and Evangelos Th. Papaioannou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.05334},
  year   = {2018}
}