金属/铁磁体双层中面内电流诱导自旋力矩的理论
介观与纳米尺度物理
2018-05-09 v1
摘要
采用同时包含自旋霍尔效应（SHE）、自旋扩散、量子阱态以及界面自旋轨道耦合（SOC）的半经典方法，我们探讨了这些机制作为正常金属/铁磁金属双层薄膜中观测到的面内电流诱导自旋力矩起源的相互作用。聚焦于铁磁体远薄于其自旋扩散长度的双层结构，例如厚度 nm 的 Pt/Co，我们的方法同时处理了自旋力矩的两个贡献，即由 SHE 诱导自旋注入引起的自旋转移力矩（SHE-STT），以及由 SOC 诱导自旋积累引起的自旋轨道力矩（SOT）。SOC 在界面处产生有效磁场，从而修正了 SHE-STT 所预期的角动量守恒。SHE 诱导的自旋电压与界面自旋电流相互依赖，因此以自洽方式求解。此外，由量子阱态介导的自旋输运可能是实验观测到的自旋力矩随铁磁体厚度快速变化的原因。
引用
@article{arxiv.1707.02771,
title = {Theory of in-plane current induced spin torque in metal/ferromagnet bilayers},
author = {Kohei Sakanashi and Manfred Sigrist and Wei Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.02771},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 4 figures