通过自旋塞贝克效应区分反铁磁自旋子晶格
材料科学
2021-01-13 v1
摘要
反铁磁体因其零磁矩和超快动力学而有益于未来的自旋电子学应用。但直接获取其反铁磁序并识别单个磁子晶格的性质，尤其在薄膜和小尺度器件中，仍是一项艰巨挑战。迄今为止，现有的读出技术如各向异性磁电阻、隧穿各向异性磁电阻和自旋霍尔磁电阻，都是子晶格磁化的偶函数，因而可检测具有多个易轴的反铁磁体奈尔序的不同取向。相比之下，沿同一易轴反向取向自旋态(例如单轴反铁磁体中)的直接电学检测需要对单个子晶格方向的敏感性，因而更为困难。本研究中，利用自旋塞贝克效应，我们报道了单轴反铁磁体Cr2O3中两个子晶格的电学检测。我们发现，在顶面和底面测量的自旋塞贝克信号的旋转对称性和滞回行为反映了表面子晶格磁矩的方向，而非块体中的奈尔序或净磁矩。我们的结果展示了界面自旋子晶格在产生自旋塞贝克电压中的重要作用，其提供了一种独立访问每个子晶格的途径，使我们能够追踪磁子晶格的完整转动，并区分单轴反铁磁体中不同且反平行的的反铁磁态。
引用
@article{arxiv.1910.10340,
title = {Distinguishing antiferromagnetic spin sublattices via the spin Seebeck effect},
author = {Yongming Luo and Changjiang Liu and Hilal Saglam and Yi Li and Wei Zhang and Steven S. -L. Zhang and John E. Pearson and Brandon Fisher and Anand Bhattacharya and Axel Hoffmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.10340},
year = {2021}
}