Ni$_{81}$Fe$_{19}$-IrO$_2$ 双层膜中堆叠顺序对自旋轨道转矩、自旋霍尔磁电阻及磁各向异性的影响
材料科学
2021-10-07 v1
摘要
5d 过渡金属氧化物因具有由强自旋轨道耦合主导的独特电子结构，已成为展示高效电荷-自旋流转换的有趣平台。在此，我们报道了双层膜 NiFe-5d 铱氧化物 IrO 中自旋轨道转矩（SOT）、自旋霍尔磁电阻和磁各向异性的堆叠顺序效应。尽管所有 IrO 和 Pt 对照样品均表现出源于高效电荷-自旋流转换的大阻尼类 SOT 产生，但 IrO（Pt）底层的 SOT 幅度大于 IrO（Pt）顶层样品。场类 SOT 具有更显著的堆叠顺序效应，导致 IrO 样品中出现相反符号，而与 Pt 样品中的相同符号形成对比。此外，我们观察到 IrO（Pt）底层样品中磁各向异性能密度和异常霍尔效应增强，表明界面垂直磁各向异性增强。我们的发现凸显了堆叠顺序对 Ir 氧化物/铁磁体体系自旋输运和磁输运性质的显著影响，为包括 5d 过渡金属氧化物在内的 SOT 器件设计提供了有用信息。
引用
@article{arxiv.2110.02517,
title = {Stacking-order effect on spin-orbit torque, spin-Hall magnetoresistance, and magnetic anisotropy in Ni$_{81}$Fe$_{19}$-IrO$_2$ bilayers},
author = {Kohei Ueda and Naoki Moriuchi and Kenta Fukushima and Takanori Kida and Masayuki Hagiwara and Jobu Matsuno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.02517},
year = {2021}
}