反常霍尔效应产生的自旋电流的可重定向自旋方向

我们通过实验证明，铁磁层内由自旋轨道相互作用产生的自旋电流，其自旋方向可以通过改变该层的磁化方向来重新定向。我们通过测量由交换偏置FeGd薄膜产生并作用于邻近CoFeB层的自旋轨道转矩的类场分量来实现这一点。通过施加外部磁场，我们改变了CoFeB与FeGd磁矩的相对角度。我们发现，由此产生的转矩与以下预测高度吻合：FeGd层由反常霍尔效应产生的自旋电流依赖于FeGd的磁化方向 $\hat{m}_{FeGd}$，其关系为 $\vec{\sigma}\propto\left ( \hat{y}\cdot \hat{m}_{FeGd} \right )\hat{m}_{FeGd}$，其中 $\hat{y}$ 是垂直于所施加电荷电流的面内方向。由于这种角度依赖性，在非磁性材料产生的自旋霍尔转矩恒为零的样品几何结构中，由反常霍尔效应引起的自旋轨道转矩可以不为零。