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Autoren: Cramer, Joel
Seifert, Tom
Kronenberg, Alexander
Fuhrmann, Felix
Jakob, Gerhard
Jourdan, Martin
Kampfrath, Tobias
Kläui, Mathias
Titel: Complex terahertz and direct current inverse spin Hall effect in YIG/Cu1-xIrx bilayers across a wide concentration range
Online-Publikationsdatum: 20-Aug-2019
Erscheinungsdatum: 2018
Sprache des Dokuments: Englisch
Zusammenfassung/Abstract: We measure the inverse spin Hall effect of Cu1–xIrx thin films on yttrium iron garnet over a wide range of Ir concentrations (0.05 ⩽ x ⩽ 0.7). Spin currents are triggered through the spin Seebeck effect, either by a continuous (dc) temperature gradient or by ultrafast optical heating of the metal layer. The spin Hall current is detected by electrical contacts or measurement of the emitted terahertz radiation. With both approaches, we reveal the same Ir concentration dependence that follows a novel complex, nonmonotonous behavior as compared to previous studies. For small Ir concentrations a signal minimum is observed, whereas a pronounced maximum appears near the equiatomic composition. We identify this behavior as originating from the interplay of different spin Hall mechanisms as well as a concentration-dependent variation of the integrated spin current density in Cu1–xIrx. The coinciding results obtained for dc and ultrafast stimuli provide further support that the spin Seebeck effect extends to terahertz frequencies, thus enabling a transfer of established spintronic measurement schemes into the terahertz regime. Our findings also show that the studied material allows for efficient spin-to-charge conversion even on ultrafast time scales.
DDC-Sachgruppe: 530 Physik
530 Physics
Veröffentlichende Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Organisationseinheit: FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik
Veröffentlichungsort: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-198
URN: urn:nbn:de:hebis:77-publ-591930
Version: Accepted version
Publikationstyp: Zeitschriftenaufsatz
Nutzungsrechte: Urheberrechtsschutz
Informationen zu den Nutzungsrechten: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Zeitschrift: Nano letters
18
2
Seitenzahl oder Artikelnummer: 1064
1069
Verlag: ACS Publ.
Verlagsort: Washington D.C.
Erscheinungsdatum: 2018
ISSN: 1530-6992
1530-6984
URL der Originalveröffentlichung: http://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b04538
DOI der Originalveröffentlichung: 10.1021/acs.nanolett.7b04538
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