共线反铁磁 RuO$_2$ 中自旋分裂力矩的观测

Shutaro Karube; Takahiro Tanaka; Daichi Sugawara; Naohiro Kadoguchi; Makoto Kohda; Junsaku Nitta

doi:10.1103/PhysRevLett.129.137201

共线反铁磁 RuO$_2$ 中自旋分裂力矩的观测

材料科学 2022-09-21 v1

作者: Shutaro Karube , Takahiro Tanaka , Daichi Sugawara , Naohiro Kadoguchi , Makoto Kohda , Junsaku Nitta

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摘要

自旋分裂效应在理论上被预测可通过反铁磁体中的自旋分裂能带产生具有 $\mathit{x}$ 和 $\mathit{z}$ 自旋极化的非常规自旋流。所产生的力矩，即自旋分裂力矩，可有效用于在不施加外磁场的情况下操控相邻磁层中的磁化，以应用于 MRAM 等自旋电子器件。在此，我们研究共线反铁磁 RuO $_2$ 在 (100)、(101) 和 (001) 晶面上力矩的产生。接着我们发现，在 RuO $_2$ (101) 中，所有 $\mathit{x}$ -、 $\mathit{y}$ - 和 $\mathit{z}$ -极化的自旋流均依赖于 N\'{e}el 矢量方向。对于 RuO $_2$ (100) 和 (001)，仅存在 $\mathit{y}$ -极化自旋流，其与 N\'{e}el 矢量无关。利用 $\mathit{z}$ -极化自旋流，我们展示了在室温下垂直磁化铁磁体的无场翻转。由 RuO $_2$ 产生的自旋分裂力矩被证实对翻转现象有用，并为进一步理解自旋分裂效应的详细机制以及发展反铁磁自旋轨道电子学铺平了道路。

关键词

自旋分裂力矩共线反铁磁体 RuO2 自旋流无场翻转反铁磁自旋轨道电子学

引用

@article{arxiv.2111.07487,
  title  = {Observation of spin-splitter torque in collinear antiferromagnetic RuO$_2$},
  author = {Shutaro Karube and Takahiro Tanaka and Daichi Sugawara and Naohiro Kadoguchi and Makoto Kohda and Junsaku Nitta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.07487},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 4 figures in the maintext

共线反铁磁 RuO$_2$ 中自旋分裂力矩的观测

摘要

关键词

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