反铁磁体/重金属双层结构中的单向磁电阻
材料科学
2022-07-07 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
电子输运与反铁磁序之间的相互作用近来引起了大量关注,因为研究表明共线反铁磁体自旋取向的适度变化可能对电子能带结构产生显著影响。在众多读取此类磁序的电学探测手段中,单向磁电阻(UMR)在电流方向反转时电阻发生变化,可深入揭示自旋轨道耦合体系的输运性质。然而,鉴于缺乏本征自旋相关散射,UMR 此前从未在反铁磁体中被观测到。在此,我们报道 FeRh|Pt 双层反铁磁相中的 UMR,其随外磁场增加发生符号改变并随后强烈增大,这与铁磁和非磁体系中的 UMR 截然不同。我们表明仅 Rashba 自旋轨道耦合无法解释反铁磁双层中可观的 UMR,且场致自旋倾斜使费米轮廓畸变,将 UMR 增强两个数量级。我们的结果可推动方兴未艾的反铁磁自旋电子学领域,并为开发可调谐反铁磁基自旋电子器件提供途径。
引用
@article{arxiv.2207.02293,
title = {Unidirectional Magnetoresistance in Antiferromagnet/Heavy-metal bilayers},
author = {Soho Shim and M. Mehraeen and Joseph Sklenar and Junseok Oh and Jonathan Gibbons and Hilal Saglam and Axel Hoffmann and Steven S. -L. Zhang and Nadya Mason},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02293},
year = {2022}
}
备注
18 pages, 14 figures (5 figures in main text, 9 figures in supplemental material)