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Chen, Lin ; Zollner, Klaus ; Parzefall, S. ; Schmitt, J. ; Kronseder, Matthias ; Fabian, Jaroslav ; Weiss, Dieter ; Back, Christian

Connections between spin-orbit torques and unidirectional magnetoresistance in ferromagnetic-metal–heavy-metal heterostructures

Chen, Lin , Zollner, Klaus, Parzefall, S., Schmitt, J., Kronseder, Matthias , Fabian, Jaroslav , Weiss, Dieter und Back, Christian (2022) Connections between spin-orbit torques and unidirectional magnetoresistance in ferromagnetic-metal–heavy-metal heterostructures. Physical Review B 105 (2), L020406.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 07 Feb 2023 06:31
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.53689


Zusammenfassung

We investigate the connections between current-induced spin-orbit torques and unidirectional magnetoresistance (UMR) by performing second harmonic longitudinal resistance measurements on Co/Pt bilayer with magnetic-field mu 0H up to 10 T and temperature T down to 2 K. The fieldlike torque hFL changes sign with varying Co thickness tCo, which indicates that competing mechanisms, i.e., the spin ...

We investigate the connections between current-induced spin-orbit torques and unidirectional magnetoresistance (UMR) by performing second harmonic longitudinal resistance measurements on Co/Pt bilayer with magnetic-field mu 0H up to 10 T and temperature T down to 2 K. The fieldlike torque hFL changes sign with varying Co thickness tCo, which indicates that competing mechanisms, i.e., the spin Hall effect (SHE) and the inverse spin galvanic effect (iSGE), are responsible for the generation of hFL. The sign of hFL coincides with the sign of UMR induced by spin-dependent scattering. However, the dampinglike torque hDL is proportional to the inverse Co thickness, with no sign reversal for all measured temperatures and tCo, indicating that hDL originates solely from the SHE. The generation of hDL via iSGE can be further excluded because of the observation of an H-linear dependence of UMR, which, in turn, indicates the negligible exchange coupling between spin accumulation and ferromagnetic metal.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftPhysical Review B
Verlag:AMER PHYSICAL SOC
Ort der Veröffentlichung:COLLEGE PK
Band:105
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels:2
Seitenbereich:L020406
Datum18 Januar 2022
InstitutionenPhysik > Institut für Theoretische Physik > Lehrstuhl Professor Richter > Arbeitsgruppe Jaroslav Fabian
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Weiss > Arbeitsgruppe Dieter Weiss
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Weiss > Arbeitsgruppe Dieter Weiss
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Prof. Jörg Wunderlich
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1103/PhysRevB.105.L020406DOI
Stichwörter / KeywordsDRIVEN;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenZum Teil
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-536897
Dokumenten-ID53689

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