铁磁异质结构中自旋轨道力矩的微观起源：第一性原理方法
介观与纳米尺度物理
2020-02-26 v1 材料科学
量子物理
摘要
我们提出一个基于第一性原理的理论框架，阐明了正常金属（NM）/铁磁体（FM）异质结构中自旋轨道力矩（SOT）的起源。SOT 被分解为两个贡献，即自旋霍尔分量和自旋轨道分量。我们发现：(i) 场类（FL）SOT 由自旋轨道分量主导；(ii) 在厚 Pt 膜极限下，两个分量对阻尼类力矩的贡献量级相当。自旋轨道分量对 DL-SOT 的贡献仅存在于具有强 SOC 耦合强度的 NM 中。我们证明 FL-SOT 可用非平衡自旋分辨轨道磁矩积累来表达。计算揭示，实验报道的 Pt/Co 双层中氧诱导的 FL-SOT 符号反转是由于界面 NM 原子上多数自旋轨道磁矩积累的显著减少。
引用
@article{arxiv.2002.01983,
title = {Microscopic Origin of Spin-Orbit Torque in Ferromagnetic Heterostructures: A First Principles Approach},
author = {Farzad Mahfouzi and Rahul Mishra and Po-Hao Chang and Hyunsoo Yang and Nicholas Kioussis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.01983},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 3 figures