Co$_{3}$Sn$_{2}$S$_{2}$ 在顺磁到铁磁相变过程中自旋-电荷转换效率的增强
介观与纳米尺度物理
2023-04-04 v1 材料科学
摘要
CoSnS（CSS）是 shandite 化合物之一，并在铁磁相变温度（）以下成为磁性 Weyl 半金属候选材料。在本文中，我们通过测量由 CSS / Cu / CoFeB 构成的三层膜的自旋转矩铁磁共振（ST-FMR），研究该 CSS 薄膜中电荷流与自旋流之间转换的温度（）依赖性。在 ~ 170 K 以上，CSS / Cu / CoFeB 三层膜表现出清晰的 ST-FMR 信号，该信号来自顺磁 CSS 中的自旋霍尔效应以及 CoFeB 的各向异性磁电阻（AMR）。另一方面，在 以下，发现 ST-FMR 信号中的直流电压（）不仅通过 AMR 而且通过巨磁电阻（GMR）产生。因此，为正确理解 的特征场角依赖性，必须同时考虑来自 AMR 和 GMR 的电阻变化。由铁磁 CSS 产生的、具有与自旋霍尔效应相同对称性的自旋霍尔转矩主导作用于 CoFeB 的磁化。在 < 时观察到自旋-电荷转换效率（）的明确增加，表明向铁磁 CSS 的相变促进了高效的自旋-电荷转换。此外，我们的理论计算显示，在 < 时随着磁矩的出现自旋霍尔电导率增加，这与实验观测一致。
引用
@article{arxiv.2208.05394,
title = {Enhancement of Spin-Charge Conversion Efficiency for Co$_{3}$Sn$_{2}$S$_{2}$ across Transition from Paramagnetic to Ferromagnetic Phase},
author = {Takeshi Seki and Yong-Chang Lau and Junya Ikeda and Kohei Fujiwara and Akihiro Ozawa and Satoshi Iihama and Kentaro Nomura and Atsushi Tsukazaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05394},
year = {2023}
}
备注
38 pages, 8 figures, 2 tables