用于超导自旋电子学的 TaN 生长优化

我们通过直流磁控溅射优化了 \ch{SiO2} 衬底上超导 TaN 薄膜的生长，提取出最大超导转变温度 $T_{\mathrm{c}}=5$ K 以及最大临界场 $\mu_0H_{\mathrm{c2}}=(13.8\pm0.1)$ T。为研究超导体/铁磁体异质结构中自旋轨道相互作用的影响，我们利用宽带铁磁共振(bbFMR)谱学分析了常态与超导态 TaN/\ch{Ni80Fe20}(坡莫合金, Py) 双层膜随温度的磁化动力学。采用微波传输信号的相敏检测定量提取双层的逆电流诱导力矩。结果与我们先前对 NbN/Py 双层膜的研究进行了比较。在 TaN 常态下，我们检测到来自逆自旋霍尔效应(iSHE)的正阻尼型电流诱导力矩 $\sigma_{\mathrm{d}}$，以及归因于 TaN/Py 界面逆 Rashba-Edelstein 效应(iREE)的较小场型力矩 $\sigma_{\mathrm{f}}$。在 TaN 超导态下，我们检测到归属于准粒子介导的逆自旋霍尔效应(QMiSHE)的负 $\sigma_{\mathrm{d}}$，以及出乎意料出现的、起源未知且与我们 NbN/Py 双层膜先前结果相符的大正场型 $\sigma_{\mathrm{f}}$。