РАЗМЕРНЫЕ ЭФФЕКТЫ В МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИИ НАНОСЛОЕВ ТАНТАЛА СО СПИН-ОРБИТАЛЬНЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Об авторах

В. В Устинов

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук; Институт естественных наук и математики, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: ustinov@imp.uran.ru
620137, Екатеринбург, Россия; 620002, Екатеринбург, Россия

Л. И Наумова

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук; Институт естественных наук и математики, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина

620137, Екатеринбург, Россия; 620002, Екатеринбург, Россия

Р. С Заворницын

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук; Институт естественных наук и математики, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина

620137, Екатеринбург, Россия; 620002, Екатеринбург, Россия

И. А Ясюлевич

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

620137, Екатеринбург, Россия

И. К Максимова

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

620137, Екатеринбург, Россия

Т. П Криницина

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

620137, Екатеринбург, Россия

А. Ю Павлова

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

620137, Екатеринбург, Россия

В. В Проглядо

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

620137, Екатеринбург, Россия

М. А Миляев

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук; Институт естественных наук и математики, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина

620137, Екатеринбург, Россия; 620002, Екатеринбург, Россия

Список литературы

  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).

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах