源自外延 CrSb 的晶体学自旋轨道力矩

《Advanced Functional Materials》：Crystallographic Spin-Orbit Torque From Epitaxial CrSb

　　

摘要

交替磁体（AMs）代表一种新兴的磁性相，它结合了补偿反铁磁序与类铁磁自旋分裂，为高效自旋电流产生提供了一条新途径。在此，我们在外延 CrSb 中实验性地演示了自旋力矩的产生，并揭示了所得自旋轨道力矩（SOTs）在 $(1\overline{1}00)$ 和 $(11\overline{2}0)$ 取向之间表现出显著的晶体学依赖性。利用自旋力矩铁磁共振，我们识别出了非常规的 SOT 行为，包括有限的 x 极化阻尼型力矩以及两个晶面之间 y 极化阻尼型力矩的反转，这些特征无法用常规的自旋霍尔或拉什巴 - 埃德尔斯坦机制来解释。阻尼型力矩效率与重金属相当，并表现出与晶体对称性直接相关的强面内各向异性。对称性分析表明，观察到的角度依赖性源于 $C_{2v}$ 点群允许的晶体学力矩，而由于 CrSb 的多畴态和微弱的应变诱导 g 到 d 自旋对称性形变，来自磁性自旋霍尔和自旋分裂器效应的 AM 特异性贡献可以忽略不计。这些发现表明，外延 CrSb 可以承载主要由晶体学和界面对称性控制的强各向异性自旋力矩，为晶体学工程化的自旋电子器件提供了一条途径。

利益冲突

作者声明无利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者合理索取。