Hf/Gd-Fe-Co中自旋翻转导致的温度依赖反常霍尔效应奇特行为

本文我们研究Hf/GdFeCo/MgO片状薄膜与霍尔条器件中反常霍尔效应的温度依赖性。片状薄膜与器件的磁补偿温度($T_{comp}$)分别约为240 K与118 K。在片状薄膜中，在接近$T_{comp}$的相当低场0.6 T处观察到自旋翻转。片状薄膜中的AHE磁滞回线为单回线，而在霍尔条器件中，刚好高于Tcomp处观察到由三回线组成的磁滞。此外，在记录$R_\mathrm{AHE}$时施加垂直磁场的情况下，温度依赖的反常霍尔电阻($R_\mathrm{AHE}$)表现出异常响应。零场$R_\mathrm{AHE}$扫描表明霍尔信号仅来自FeCo磁矩。然而，3 T场$R_\mathrm{AHE}$扫描中$R_\mathrm{AHE}$在$T_{comp}$附近降至接近零、看似遵循器件净磁化响应的行为，可通过考虑补偿温度附近的低场自旋翻转加以解释。本文结果对理解亚铁磁体复杂AHE行为及其自旋电子学应用提供了重要见解。