揭示化学无序 Fe$_x$Pt$_{1-x}$ 单层中体自旋轨道转矩的机制

近期在磁性单层中发现的自旋轨道转矩（SOTs）引起了自旋电子学领域的关注。然而，如何理解并调控 SOTs 仍不明晰。本文利用化学无序 Fe$_x$Pt$_{1-x}$ 单层，通过研究其对受控垂直成分梯度的引入以及温度的依赖关系，揭示了“出乎意料的”体 SOTs 的机制。我们发现体阻尼类 SOT 源于横向极化且与磁化方向无关的不平衡内部自旋流。该转矩仅在存在垂直成分梯度时才显著，且单位电场的 SOT 效率对温度不敏感，但在成分梯度方向反转时变号，其行为类似于应变。由这些特征我们得出结论：不平衡内部自旋流源于体自旋霍尔效应，而允许非零净转矩的伴随反演不对称性最可能是由成分梯度诱导的应变不均匀性。与阻尼类 SOT 相比，场类 SOT 是相对较小的体效应。该工作指出了通过应变工程开发低功耗单层 SOT 器件的可能性。