铁磁体上吸附手性单分子层诱导的长时间尺度磁化取向
介观与纳米尺度物理
2021-03-09 v1 应用物理
化学物理
仪器与探测器
量子物理
摘要
当电子穿过手性分子时,电荷的动量与自旋之间高度可能存在关联,从而导致自旋极化电流。这一现象被称为手性诱导自旋选择性(CISS)效应。最近展示的最令人惊讶的实验结果之一是,具有垂直各向异性的铁磁体(FM)中的磁化反转可以仅通过化学吸附手性分子单分子层来实现,而无需施加任何电流或外部磁场。这一结果提出了目前尚未解决的问题:该效应是由铁磁体所保持的成键事件引起,还是由交换相互作用稳定的长时间尺度效应。本工作中,我们利用金刚石中的氮空位中心对由 CISS 引起的具有垂直各向异性的铁磁层磁化重取向进行了矢量磁场测量,并跟踪了该效应的时间动力学。同时,我们测量了分子单分子层的倾斜角度,以寻找磁化重取向的时间依赖性与分子单分子层倾斜角度变化之间的关联。我们确定磁化方向的变化对应于分子单分子层倾斜角度的变化,为所诱导磁化重取向的长时间尺度特性提供了证据。这表明 CISS 效应在长时间尺度上产生影响,我们将其归因于交换相互作用。这些结果为理解 CISS 效应的基本过程提供了重要见解,有助于在自旋电子学和磁存储器等最先进应用中实现 CISS。
引用
@article{arxiv.2103.04772,
title = {Long-Timescale Magnetization Ordering Induced by an Adsorbed Chiral Monolayer on Ferromagnets},
author = {Idan Meirzada and Nir Sukenik and Galya Haim and Shira Yochelis and Yossi Paltiel and Nir Bar-Gill},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.04772},
year = {2021}
}
备注
I. Meirzada, N. Sukenik and G. Haim contributed equally to this work