块体Fe$_3$GeTe$_2$中电流诱导自旋与轨道力矩的隐藏相互作用
材料科学
2022-11-09 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
磁性范德瓦尔斯材料的低晶体对称性自然地促进了在用于自旋轨道力矩翻转的常见磁性材料中无法实现的复杂自旋-轨道特性。在此，我们使用第一性原理方法，证明了在原型范德瓦尔斯铁磁体FeGeTe（FGT）中，自旋与轨道自由度的相互作用对自旋轨道力矩有着深远的影响。我们表明块体FGT中存在由各层获取的强“隐藏”电流诱导力矩，同时揭示了这些力矩的起源会随着磁化方向的变化在传统的自旋流力矩和所谓的轨道力矩之间交替。两种力矩行为的巨大差异导致了掺杂对翻转特性产生非平凡的演化。我们的发现推动了将非平衡轨道性质的设计作为在层状范德瓦尔斯材料中塑造自旋轨道力矩特性的指导机制。
引用
@article{arxiv.2204.13052,
title = {Hidden interplay of current-induced spin and orbital torques in bulk Fe$_3$GeTe$_2$},
author = {Tom G. Saunderson and Dongwook Go and Stefan Blügel and Mathias Kläui and Yuriy Mokrousov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.13052},
year = {2022}
}