轨道 Rashba-Edelstein 磁电阻的观测
材料科学
2022-02-23 v2
摘要
我们报道在坡莫合金（Py）/ 氧化铜（Cu*）异质结构中观测到源自轨道角动量输运（OAM）的磁电阻（MR）：轨道 Rashba-Edelstein 磁电阻。该 MR 的角依赖关系取决于诱导 OAM 与磁化强度之间的相对角度，其方式与自旋霍尔磁电阻（SMR）类似。尽管缺少具有大自旋轨道耦合的元素，我们发现了可观的 MR 比，这与需要重元素的传统 SMR 形成对比。通过改变 Cu* 层厚度，我们确认界面是该 MR 的来源，表明轨道 Rashba-Edelstein 效应负责 OAM 的生成。通过 Py 厚度依赖研究，我们发现 Py 的自旋扩散与自旋去相干长度的有效值比 Py / Pt 双层中测得的值显著更大，分别约为其 2 倍和 4 倍。这意味着超越传统基于自旋图景的另一种机制负责 Py / Cu* 结构中观测到的 MR，其源于可观的 OAM 输运。我们的发现不仅明确展示了无需任何重元素、经由 OAM 通道的电流诱导力矩，也为微观理解 OAM 输运对磁化动力学的作用提供了重要线索。
引用
@article{arxiv.2105.04495,
title = {Observation of the Orbital Rashba-Edelstein Magnetoresistance},
author = {Shilei Ding and Zhongyu Liang and Dongwook Go and Chao Yun and Mingzhu Xue and Zhou Liu and Sven Becker and Wenyun Yang and Honglin Du and Changsheng Wang and Yingchang Yang and Gerhard Jakob and Mathias Kläui and Yuriy Mokrousov and Jinbo Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04495},
year = {2022}
}
备注
11 pages,3 figures