种子层厚度对Ta晶相与自旋霍尔角的影响

重金属-铁磁体双层结构因电荷-自旋转换而备受研究关注。在这项工作中，我们研究了坡莫合金（permalloy）种子层对Ta多晶相及其自旋霍尔角的影响。有趣的是，在相同的沉积速率下，沉积于Py种子层上的Ta晶相强烈依赖于种子层厚度。我们观察到随着Py种子层厚度增加，发生了从$\alpha$-Ta到（$\alpha$+$\beta$）-Ta的相变。观测到的相变归因于Py与Ta层间界面的应变。基于铁磁共振的自旋泵浦研究表明，相较于至$\alpha$-Ta，至（$\alpha$+$\beta$）-Ta的自旋混合电导相对较高。从逆自旋霍尔效应（ISHE）测量中提取了至$\alpha$-Ta和至（$\alpha$+$\beta$）-Ta的自旋霍尔角。至（$\alpha$+$\beta$）-Ta的自旋霍尔角估计为$\theta$_SH=-0.15，相对高于至$\alpha$-Ta者。我们将Ta相与种子层关联并阐明其对自旋到电荷转换效率影响的系统性结果，或可解决各类文献中的分歧，并基于生长工艺为新兴自旋电子器件开辟新功能。