高度可调 Pt/亚铁磁绝缘体双层结构中的自旋霍尔拓扑霍尔效应
材料科学
2019-07-30 v1
摘要
对天幕子（skyrmions）等拓扑磁构型的电学探测目前仅限于导电材料。尽管磁性绝缘体凭借高速度与低损耗在天空子技术中具有关键优势，但尚未实现电学探测。在此，我们报道了 Pt/TmFeO 双层结构中的显著拓扑霍尔效应，其中厚度低至 1.25 原胞的 pristine TmFeO 外延薄膜可通过原子级厚度控制将拓扑霍尔稳定性在 200 至 465 K 的宽范围内调控。尽管 TmFeO 为绝缘体，我们展示了通过一种新现象‘自旋霍尔拓扑霍尔效应’（SH-THE）对拓扑磁构型进行探测：界面自旋轨道力矩使 Pt 中由自旋霍尔效应生成的自旋体验到 TmFeO 下层天空子的独特拓扑性。这一新型电学探测现象为在未来天空子技术中利用庞大的磁性绝缘体家族开辟了新路径。
引用
@article{arxiv.1905.03650,
title = {Spin-Hall Topological Hall Effect in Highly Tunable Pt/Ferrimagnetic-Insulator Bilayers},
author = {Adam S. Ahmed and Aidan J. Lee and Nuria Bagués and Brendan A. McCullian and Ahmed M. A. Thabt and Avery Perrine and James R. Rowland and Mohit Randeria and P. Chris Hammel and David W. McComb and Fengyuan Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03650},
year = {2019}
}