晶体性对 5d 铱氧化物 IrO₂ 中自旋轭力的影响
材料科学
2025-06-02 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
5d 过渡金属氧化物提供了一个产生高效自旋电流的有趣平台，由于由5d电子主导、具有强自旋轭耦合的独特电子结构。本文报告了晶体性对 5d 铱氧化物 IrO₂ 薄膜中电流驱动自旋轭力（SOT）的影响，通过控制非晶态、多晶态和单晶态。通过对由铁镍铱硅化合物 Co₂₀Fe₆₀B₂₀ 和 IrO₂ 组成的双层结构进行谐波霍尔测量，我们发现对所有样本而言，阻尼型（DL）SOT 大于场型 SOT。我们还演示了电阻和 DL SOT 效率按照单晶、多晶和非晶 IrO₂ 的顺序增加。尽管它们具有不同的电导率，但 IrO₂ 层的自旋坍缩电导率几乎恒定，这与自旋坍缩效应的固有 regime 比例关系相符。我们的结果突出了晶体性在自旋电流生成中发挥的重要作用，为基于 5d 过渡金属氧化物的自旋电子器件的潜在技术发展指明了方向。
引用
@article{arxiv.2505.10907,
title = {Effect of crystallinity on spin-orbit torque in 5$\textit{d}$ iridium oxide IrO$_{2}$},
author = {Tetsuro Morimoto and Kohei Ueda and Junichi Shiogai and Takanori Kida and Masayuki Hagiwara and Jobu Matsuno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.10907},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 6 figures