磁性异质结构中逆自旋轨道力矩的感应检测
材料科学
2026-04-15 v2 应用物理
摘要
通过磁矩操纵磁化是自旋电子学中最重要的现象之一。在薄膜中，通常使用在重金属中流动的电荷电流来产生横向自旋电流，并对相邻铁磁薄膜层的磁化施加力矩。本文中，与通常使用的重金属不同，我们研究了具有大自旋轨道相互作用的铁磁异质结构中的自旋-电荷转换，这些异质结构作为力矩产生层。特别地，我们选择垂直磁各向异性（PMA）多层膜[Co/Ni]和[Co/Pt]作为力矩产生层，并驱动具有面内磁各向异性（IMA）的金属铁磁薄膜Co20Fe60B20（CoFeB）层中的磁化动力学。我们使用基于矢量网络分析仪的感应技术研究了由自旋轨道力矩（SOT）驱动的自旋动力学以及通过逆SOT过程伴随的电荷电流产生。在我们的实验结果中，我们发现由我们的多层膜产生的SOT大小与Pt产生的相当，与第一性原理计算一致。此外，我们注意到SOT与CoFeB层厚度之间存在显著相关性。
引用
@article{arxiv.2405.15617,
title = {Inductive detection of inverse spin-orbit torques in magnetic heterostructures},
author = {Misbah Yaqoob and Fabian Kammerbauer and Tom G. Saunderson and Vitaliy I. Vasyuchka and Dongwook Go and Hassan Al-Hamdo and Gerhard Jakob and Yuriy Mokrousov and Mathias Kläui and Mathias Weiler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.15617},
year = {2026}
}