铁磁体/正常金属双层膜中自旋轨道力矩与热电效应的相互作用
介观与纳米尺度物理
2017-04-25 v1
摘要
我们展示了铁磁体/正常金属双层膜中电流诱导的热电效应和自旋轨道力矩 (SOT) 效应的谐波横向电压测量结果，其中焦耳热产生的温度梯度与 SOT 共存，并产生具有可比对称性和幅值的交流横向信号。基于横向电阻的对称性和场依赖性，我们开发了一种一致的方法来分离热电和 SOT 测量。通过首先研究自旋轨道耦合可忽略不计的铁磁体/轻金属双层膜，我们表明面内电流注入会诱导垂直温度梯度，其符号和幅值由磁性和非磁性层的电阻率差异及堆叠顺序决定。随后，我们研究了具有强自旋轨道耦合的铁磁体/重金属双层膜，表明横向电压中的二次谐波热电贡献可能导致对反阻尼 SOT 的显著高估。我们发现热电效应在 Ta(6nm)/Co(2.5nm) 中非常强，而在 Pt(6nm)/Co(2.5nm) 双层膜中可忽略不计。在将这些效应纳入横向电压分析后，我们发现这些双层膜中的反阻尼 SOT（归一化到磁化体积后）与具有垂直磁化的更薄 Co 层中的相当，而类场 SOT 则小约一个数量级。
引用
@article{arxiv.1412.0865,
title = {Interplay of spin-orbit torque and thermoelectric effects in ferromagnet/normal metal bilayers},
author = {Can Onur Avci and Kevin Garello and Mihai Gabureac and Abhijit Ghosh and Andreas Fuhrer and Santos F. Alvarado and Pietro Gambardella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.0865},
year = {2017}
}
备注
26 pages, 6 figures, 1 table