Bitte benutzen Sie diese Kennung, um auf die Ressource zu verweisen: http://doi.org/10.25358/openscience-5385
Autoren: Ding, Shilei
Ross, Andrew
Go, Dongwook
Baldrati, Lorenzo
Ren, Zengyao
Freimuth, Frank
Becker, Sven
Kammerbauer, Fabian
Yang, Jinbo
Jakob, Gerhard
Mokrousov, Yuriy
Kläui, Mathias
Titel: Harnessing orbital-to-spin conversion of interfacial orbital currents for efficient spin-orbit torques
Online-Publikationsdatum: 25-Nov-2020
Erscheinungsdatum: 2020
Sprache des Dokuments: Englisch
Zusammenfassung/Abstract: Current-induced spin-orbit torques (SOTs) allow for the efficient electrical manipulation of magnetism in spintronic devices. Engineering the SOT efficiency is a key goal that is pursued by maximizing the active interfacial spin accumulation or modulating the nonequilibrium spin density that builds up through the spin Hall and inverse spin galvanic effects. Regardless of the origin, the fundamental requirement for the generation of the current-induced torques is a net spin accumulation. We report on the large enhancement of the SOT efficiency in thulium iron garnet (TmIG)/Pt by capping with a CuOx layer. Considering the weak spin-orbit coupling (SOC) of CuOx these surprising findings likely result from an orbital current generated at the interface between CuOx and Pt, which is injected into the Pt layer and converted into a spin current by strong SOC. The converted spin current decays across the Pt layer and exerts a "nonlocal" torque on TmIG. This additional torque leads to a maximum colossal enhancement of the SOT efficiency of a factor 16 for 1.5 nm of Pt at room temperature, thus opening a path to increase torques while at the same time offering insights into the underlying physics of orbital transport, which has so far been elusive.
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-5385
Version: Accepted version
Publikationstyp: Zeitschriftenaufsatz
Weitere Angaben zur Dokumentart: Scientific article
Nutzungsrechte: Urheberrechtsschutz
Informationen zu den Nutzungsrechten: https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/?language=en
Zeitschrift: Physical review letters
125
7
Seitenzahl oder Artikelnummer: Art. 177201
Verlag: American Physical Society
Verlagsort: Ridge, NY
Erscheinungsdatum: 2020
ISSN: 0031-9007
URL der Originalveröffentlichung: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.177201
DOI der Originalveröffentlichung: 10.1103/PhysRevLett.125.177201
Enthalten in den Sammlungen:JGU-Publikationen

Dateien zu dieser Ressource:
  Datei Beschreibung GrößeFormat
Miniaturbild
ding_shilei-harnessing_orb-20201123140053493.pdf1.45 MBAdobe PDFÖffnen/Anzeigen