用于改进自旋轨道转矩测量的横向与纵向自旋转矩铁磁共振
介观与纳米尺度物理
2020-08-19 v1
摘要
自旋转矩铁磁共振（ST-FMR）是用于测量重金属/铁磁体双层结构中自旋轨道转矩（SOTs）的常用方法。在测量过程中，其他共振过程如自旋泵浦（SP）和加热可在层间引起自旋电流或热流，并通过逆自旋霍尔效应（ISHE）和能斯特效应（NE）产生额外的共振电压信号。在标准 ST-FMR 几何中，这些额外伪迹对平面内磁场角度的依赖性与来自 SOTs 的整流信号完全相同。我们通过实验表明，除了通常的纵向几何外，通过测量施加电流横向（即霍尔几何中）的 ST-FMR 信号，可将整流电压与伪迹电压分别量化。我们发现，在 Pt（6 nm）/CoFeB 样品中，对于厚度小于 6 nm 的 CoFeB 层，伪迹的贡献相对于 SOT 整流信号较小，但对于较厚的磁性层可能很显著。我们观察到伪迹电压随 CoFeB 厚度变化出现符号改变，我们认为这可能是由于共振加热效应与 SP/ISHE 贡献之间的竞争所致。
引用
@article{arxiv.2007.02850,
title = {Transverse and Longitudinal Spin-Torque Ferromagnetic Resonance for Improved Measurements of Spin-Orbit Torques},
author = {Saba Karimeddiny and Joseph A. Mittelstaedt and Robert A. Buhrman and Daniel C. Ralph},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.02850},
year = {2020}
}