RAZMERNYE EFFEKTY V MAGNITOSOPROTIVLENII NANOSLOEV TANTALA SO SPIN-ORBITAL'NYM VZAIMODEYSTVIEM

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Построена теория обусловленных спин-орбитальным взаимодействием размерных эффектов в магнитосопротивлении тонких пленок нормальных металлов, учитывающая поверхностное рассеяние электронов проводимости с переворотом спина. Проведены экспериментальные исследования структурных и гальваномагнитных свойств тонких пленок β-тантала различной толщины, приготовленных методом магнетронного напыления. На основе анализа экспериментальных данных в рамках построенной теории сделаны оценки длины спиновой диффузии, времени спиновой релаксации и спинового угла Холла для тонких пленок β-тантала.

References

  1. М. И. Дьяконов, В. И. Перель, Письма в ЖЭТФ13, 657 (1971).
  2. M. I. Dyakonov and V. I. Perel, Phys. Lett. A 35, 459 (1971).
  3. J.-N. Chazalviel, Phys. Rev. B 11, 3918 (1975).
  4. J. E. Hirsch, Phys. Rev. Lett. 83, 1834 (1999).
  5. S. Zhang, Phys. Rev. Lett. 85, 393 (2000).
  6. A. Hoffmann, IEEE Trans. Magn. 49, 5172 (2013).
  7. Y. Niimi and Y. Otani, Rep. Prog. Phys. 78, 124501 (2015).
  8. J. Sinova, S. O. Valenzuela, J. Wunderlich, C. H.Back, and T. Jungwirth, Rev. Mod. Phys. 87, 1213 (2015).
  9. Spin Physics in Semiconductors, ed. by M. I. Dyakonov, Springer International Publishing, Cham (2017), p. 532.
  10. Y. K. Kato, R. C. Myers, A. C. Gossard, and D. D. Awschalom, Science 306, 1910 (2004).
  11. J. Wunderlich, B. Kaestner, J. Sinova, and T.Jungwirth, Phys. Rev. Lett. 94, 047204 (2005).
  12. S. O. Valenzuela and M. Tinkham, Nature 442, 176 (2006).
  13. T. Kimura, Y. Otani, T. Sato, S. Takahashi, and S. Maekawa, Phys. Rev. Lett. 98, 156601 (2007).
  14. T. Seki, Y. Hasegawa, S. Mitani, S. Takahashi, H.Imamura, S. Maekawa, J. Nitta, and K. Takanashi, Nat. Mater. 7, 125 (2008).
  15. Y. Niimi, H. Suzuki, Y. Kawanishi, Y. Omori, T.Valet, A. Fert, and Y. Otani, Phys. Rev. B 89, 054401 (2014).
  16. A. Manchon, J. Zelezny, I. M. Miron, T. Jungwirth,J. Sinova, A. Thiaville, K. Garello, and P. Gambardella, Rev. Mod. Phys. 91, 035004 (2019).
  17. Y. Cao, G. Xing, H. Lin, N. Zhang, H. Zheng, andK. Wang, iScience 23, 101614 (2020).
  18. K. Ando, Proc. Jpn. Acad., Ser. B 97, 499 (2021).
  19. D. Go, D. Jo, H.-W. Lee, M. Klaui, and Y. Mokrousov, Europhys. Lett. 135, 37001 (2021).
  20. R. Ramaswamy, J. M. Lee, K. Cai, and H. Yang,Appl. Phys. Rev. 5, 031107 (2018).
  21. A. Meo, C. E. Cronshaw, S. Jenkins, A. Lees, and R. F. L. Evans, J. Phys. Condens. Matter. 35, 025801 (2023).
  22. A. A. Stashkevich, Изв. высших учебных заведений России. Радиоэлектроника [J. of the Russian Universities. Radioelectronics] 22, 45 (2019).
  23. M. I. Dyakonov, Phys. Rev. Lett. 99, 126601 (2007).
  24. S. Velez, V. N. Golovach, A. Bedoya-Pinto, M.Isasa, E. Sagasta, M. Abadia, C. Rogero, L. E. Hueso, F. S. Bergeret, and F. Casanova, Phys. Rev. Lett. 116, 016603 (2016).
  25. H. Wu, X. Zhang, C. H. Wan, B. S. Tao, L. Huang,W. J. Kong, and X. F. Han, Phys. Rev. B 94, 174407 (2016).
  26. J. Li, A. H. Comstock, D. Sun, and X. Xu, Phys.Rev. B 106, 184420 (2022).
  27. В. В. Устинов, И. А. Ясюлевич, Физика Металлов и Металловедение 121, 257 (2020).
  28. V. V. Ustinov and I. A. Yasyulevich, Phys. Rev. B102, 134431 (2020).
  29. В. В. Окулов, В. В. Устинов, Физика Металлов и Металловедение 44, 43 (1977).
  30. В. В. Устинов, ТМФ 44, 387 (1980).
  31. J. D. Zuo, Y. Q. Wang, K. Wu, J. Y. Zhang, G.Liu, and J. Sun, Scr. Mater. 212, 114582 (2022).
  32. M. Magnuson, G. Greczynski, F. Eriksson, L.Hultman, and H. Hogberg, Appl. Surf. Sci. 470, 607 (2019).
  33. E. A. I. Ellis, M. Chmielus, and S. P. Baker, Acta.Mater. 150, 317 (2018).
  34. R. Yu, B. F. Miao, L. Sun, Q. Liu, J. Du, P.Omelchenko, B. Heinrich, M. Wu, and H. F. Ding, Phys. Rev. Mater. 2, 074406 (2018).
  35. D. Qu, S. Y. Huang, B. F. Miao, S. X. Huang, and C. L. Chien, Phys. Rev. B 89, 140407 (2014).
  36. B. M. S. Bist and O. N. Srivastava, Thin SolidFilms 18, 71 (1973).
  37. P. A. Lee and T. V. Ramakrishnan, Rev. Mod.Phys. 57, 287 (1985).
  38. J. H. Mooij, Phys. Status Solidi A 17, 521 (1973).
  39. N. Schwartz, W. A. Reed, P. Polash, and M. H.Read, Thin Solid Films 14, 333 (1972).
  40. M. A. Angadi, J. Mater. Sci. 20, 761 (1985).
  41. M. Morota, Y. Niimi, K. Ohnishi, D. H. Wei, T.Tanaka, H. Kontani, T. Kimura, and Y. Otani, Phys. Rev. B 83, 174405 (2011).
  42. C. Fang, C. H. Wan, B. S. Yang, J. Y. Qin, B. S.Tao, H. Wu, X. Zhang, X. F. Han, A. Hoffmann, X. M. Liu, and Z. M. Jin, Phys. Rev. B 96, 134421 (2017).
  43. Y. Saito, N. Tezuka, S. Ikeda, and T. Endoh, AIPAdv. 11, 025007 (2021).
  44. C. Hahn, G. de Loubens, O. Klein, M. Viret, V.V. Naletov, and J. Ben Youssef, Phys. Rev. B 87, 174417 (2013).
  45. Y. Wang, P. Deorani, X. Qiu, J. H. Kwon, and H.Yang, Appl. Phys. Lett. 105, 152412 (2014).
  46. J. T. Brangham, K.-Y. Meng, A. S. Yang, J. C.Gallagher, B. D. Esser, S. P. White, S. Yu, D. W. McComb, P. C. Hammel, and F. Yang, Phys. Rev. B 94, 054418 (2016).

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies