利用一阶克尔效应磁光检测自旋轨道转矩矢量
材料科学
2024-04-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们开发了一种新颖、紧凑且成本低廉的磁光方法，用于量化自旋电流注入下磁性薄膜中的自旋轨道转矩（SOT）有效场矢量（hSO）。该矢量的阻尼类分量（hSODL）通过由面外磁化倾斜引起的极向克尔响应获得，而场类分量（hSOFL）则通过使用传统纵向克尔磁强计的电流诱导磁滞回线偏移研究获得。我们在由NiFe、CoFeB（铁磁层）和Pt、Pd、Ta（非磁层）组成的FM/NM双层膜中测试了我们的方法。我们的研究结果显示，对于Pt、Pd和Ta，阻尼类SOT效率xiDL分别为0.089 ± 0.006、0.019 ± 0.002和-0.132 ± 0.009。当铁磁层厚度为4 nm时，NiFe/Pt双层膜的hSOFL/hSODL比为0.35 ± 0.02，Ta/CoFeB双层膜为0.14 ± 0.002。与现有最先进的磁光方法相比，一个关键进步是使用了倾斜光入射角，这使得无需改变实验装置即可在测量hSODL和hSOFL的模式之间切换。此外，我们的方法完全依赖于一阶克尔效应，从而确保其对任何类型的铁磁材料具有广泛的适用性。
引用
@article{arxiv.2404.14315,
title = {Magneto-optical detection of spin-orbit torque vector with first-order Kerr effects},
author = {Claudio Gonzalez-Fuentes and Maria Abellan and Simon Oyarzun and Christian Orellana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.14315},
year = {2024}
}
备注
6 pages, 3 figures, 1 table