通过自旋轨道泵浦探究铜界面介导的轨道-电荷转换

我们研究了在具有天然氧化铜覆盖层的异质结构中不同材料如何影响轨道-电荷转换。当我们在钇铁石榴石（YIG）/W叠层上添加一层薄$CuOx(3nm)$时，通过自旋泵浦效应技术测得的电荷电流信号显著减小。该发现与先前在YIG/Pt/CuOx上得出相反效应的研究结果形成对比。另一方面，当我们在$YIG/Ti(4nm)$结构上添加相同$CuOx(3nm)$层时，自旋泵浦信号变化不大。这是因为与Pt不同，Ti由于其较弱的自旋轨道耦合在$Ti/CuOx$界面不产生太多轨道电流。有趣的是，当我们在$SiO_{2}/Py(5nm)/Pt(4nm)$结构上添加$CuOx(3nm)$层时，自旋泵浦信号增强。然而，在$SiO_{2}/CuOx(3nm)/Pt(4nm)/Py(5nm)$结构中，信号减小。最后，我们深入对YIG/重金属系统中的自旋（轨道）霍尔效应进行理论分析。这些发现有望推进轨道电子学（orbitronics）创新领域的研究，并有助于基于自旋-轨道转换的新技术开发。