通过 V 和 Pt 中电流诱导磁光 Kerr 效应探测的自旋与轨道霍尔电流
介观与纳米尺度物理
2023-11-10 v2 材料科学
摘要
我们研究了 Pt 和 V 薄膜中电流诱导磁光 Kerr 效应的膜厚依赖关系。在所研究范围（20–80 nm）内，Pt 的 Kerr 信号对厚度几乎无依赖。相比之下，V 的信号随厚度增加而增大，并在近 100 nm 厚度处饱和至一个显著大于 Pt 的值。这些实验结果可通过假设自旋与轨道霍尔效应共同导致 Kerr 信号来解释。我们表明 Kerr 信号正比于直流自旋（轨道）霍尔电导率与交流自旋（轨道）霍尔电导率的能量导数之乘积。对 V 而言，自旋与轨道霍尔效应的贡献大多相加，而对 Pt 则相互抵消。假设轨道霍尔电导率与第一性原理计算预测相符，Kerr 信号的厚度依赖关系表明 V 的轨道扩散长度远小于其自旋扩散长度。
引用
@article{arxiv.2306.09585,
title = {Spin and orbital Hall currents detected via current induced magneto-optical Kerr effect in V and Pt},
author = {Y. Marui and M. Kawaguchi and S. Sumi and H. Awano and K. Nakamura and M. Hayashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.09585},
year = {2023}
}