利用对称性精确表征铁磁绝缘体中的自旋轨道转矩
材料科学
2023-05-09 v2
摘要
自旋轨道转矩（SOTs）已成为在铁磁异质结构中电学控制磁化的有效手段。近来，重金属（HM）/磁性绝缘体（MI）双层结构中的 SOTs 因可调的磁学性质和绝缘特性而受到越来越多的关注。因此，对 HM/MI 异质结构中 SOTs 的定量表征，对于基本理解电荷-自旋关联和设计新型器件至关重要。然而，由于电学信号输出小以及焦耳热引起的显著杂散热电效应，迄今为止对 MI 中 SOTs 的精确测定受到限制。在此，我们报道一种基于谐波霍尔电压探测和宏自旋模拟的简单方法，可在基于 MI 的体系中分别精确量化阻尼类、场类 SOTs 以及热电贡献。在典型的 Bi 掺杂 YIG/Pt 异质结构上使用所发展方法的实验，给出了场类和阻尼类 SOTs 的精确值，分别达到每 1.7x A/ 为 -0.14 和 -0.15 mT。我们进一步揭示，电流诱导的焦耳热改变了界面处的自旋透射率，同时降低了自旋霍尔磁电阻和阻尼类 SOT。这些结果及所设计的方法有助于基本理解基于 MI 的异质结构中的 SOTs，并设计需要精确 SOTs 知识的新器件。
引用
@article{arxiv.2302.01141,
title = {Leveraging symmetry for an accurate spin-orbit torques characterization in ferrimagnetic insulators},
author = {Martín Testa-Anta and Charles-Henri Lambert and Can Onur Avci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.01141},
year = {2023}
}