变电阻率铂薄膜中自旋霍尔电导率与自旋扩散长度的自旋转矩研究

我们报道了在垂直磁化的 Pt/Co 双层膜中测量的自旋转矩效率，其中 Pt 的电阻率 $\rho_{Pt}$ 强烈依赖于厚度 $t_{Pt}$。类阻尼自旋霍尔转矩效率每单位电流密度 $\xi^j_{DL}$ 随 $t_{Pt}$ 显著变化，在 $t_{Pt} = 2.8 - 3.9$ nm 处呈现峰值 $\xi^j_{DL}=0.12$。相反，$\xi^j_{DL}/\rho_{Pt}$ 随 $t_{Pt}$ 单调增加，并在 $t_{Pt} > 5$ nm 时饱和，这与本征自旋霍尔效应机制一致，其中 $\xi^j_{DL}$ 因 $\rho_{Pt}$ 增大而增强。假设 Elliott-Yafet 自旋散射机制占主导，我们估算出自旋扩散长度 $\lambda_s = (0.77 \pm 0.08) \times 10^{-15} \Omega m^2 /\rho_{Pt}$。