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用于自旋轨道电子学的亚铁磁体 GdFeCo 表征:大的类场与类阻尼转矩

介观与纳米尺度物理 2022-04-22 v1

摘要

自旋电子学在寻找新材料与新效应以降低信息技术能耗方面展现出可喜成果。在这些材料中,亚铁磁体尤为引人关注,因为它们能产生大自旋流,从而触发相邻层甚至自身磁化强度的动力学。在此,我们研究了在 FeCo 子晶格磁化在室温下占主导的 GdFeCo/Cu/NiFe 三层结构中由 GdFeCo 产生自旋流。饱和磁化等磁学性质由磁强计测量推导,而阻尼常数由自旋转矩铁磁共振(ST-FMR)估算。我们表明,通过测量 ST-FMR 对附加直流电流的依赖关系,可以可靠地获得总的类阻尼(DL)与类场(FL)有效场以及相关的自旋霍尔角。自旋霍尔效应(SHE)与自旋反常霍尔效应(SAHE)两种对称性的自旋霍尔角之和为:θDLSAHE+θDLSHE=0.15±0.05\theta_{DL}^{SAHE} + \theta_{DL}^{SHE}=-0.15 \pm 0.05θFLSAHE+θFLSHE=0.026±0.005\theta_{FL}^{SAHE} + \theta_{FL}^{SHE}=0.026 \pm 0.005。由 ST-FMR 信号的对称性我们发现 θDLSHE\theta_{DL}^{SHE} 为正且由负的 θDLSAHE\theta_{DL}^{SAHE} 主导。本研究为在高效亚铁磁体系中调控自旋转换中的不同对称性铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.09776,
  title  = {Ferrimagnet GdFeCo characterization for spin-orbitronics: large field-like and damping-like torques},
  author = {Héloïse Damas and Alberto Anadon and David Céspedes-Berrocal and Junior Alegre-Saenz and Jean-Loïs Bello and Aldo Arriola-Córdova and Sylvie Migot and Jaafar Ghanbaja and Olivier Copie and Michel Hehn and Vincent Cros and Sébastien Petit-Watelot and Juan-Carlos Rojas-Sánchez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.09776},
  year   = {2022}
}

备注

20 pages, 4 figures