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.

About the authors

V. V Ustinov

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

L. I Naumova

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: email@example.com
620137, Екатеринбург, Россия; 620002, Екатеринбург, Россия

R. S Zavornitsyn

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: email@example.com
620137, Екатеринбург, Россия; 620002, Екатеринбург, Россия

I. A Yasyulevich

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

Email: email@example.com
620137, Екатеринбург, Россия

I. K Maksimova

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

Email: email@example.com
620137, Екатеринбург, Россия

T. P Krinitsina

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

Email: email@example.com
620137, Екатеринбург, Россия

A. Yu Pavlova

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

Email: email@example.com
620137, Екатеринбург, Россия

V. V Proglyado

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

Email: email@example.com
620137, Екатеринбург, Россия

M. A Milyaev

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: email@example.com
620137, Екатеринбург, Россия; 620002, Екатеринбург, Россия

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).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences