論文の概要: Microscopic Origin of Spin-Orbit Torque in Ferromagnetic Heterostructures: A First Principles Approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.01983v1
• Date: Wed, 5 Feb 2020 20:40:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-04 16:07:21.663633
• Title: Microscopic Origin of Spin-Orbit Torque in Ferromagnetic Heterostructures: A First Principles Approach
• Title（参考訳）: 強磁性ヘテロ構造におけるスピン軌道トルクの微視的起源:第一原理アプローチ
• Authors: Farzad Mahfouzi, Rahul Mishra, Po-Hao Chang, Hyunsoo Yang, Nicholas Kioussis
• Abstract要約: NM/Ferromagnet(FM)ヘテロ構造におけるスピン軌道トルク(SOT)の起源について検討した。 Pt/Co二層膜における実験的に報告された酸素誘起のFL-SOTの符号反転は、界面NM原子上での多数スピン軌道モーメントの蓄積の顕著な減少に起因することが判明した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.102199960821165
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present an {\it ab initio}-based theoretical framework which elucidates the origin of the spin-orbit torque (SOT) in Normal-Metal(NM)/Ferromagnet(FM) heterostructures. The SOT is decomposed into two contributions, namely, {\it spin-Hall} and the {\it spin-orbital} components. We find that {\it (i)} the Field-Like (FL) SOT is dominated by the spin-orbital component and {\it (ii)} both components contribute to the damping-like torque with comparable magnitude in the limit of thick Pt film. The contribution of the spin-orbital component to the DL-SOT is present only for NMs with strong SOC coupling strength. We demonstrate that the FL-SOT can be expressed in terms of the non-equilibrium spin-resolved orbital moment accumulation. The calculations reveal that the experimentally reported oxygen-induced sign-reversal of the FL-SOT in Pt/Co bilayers is due to the significant reduction of the majority-spin orbital moment accumulation on the interfacial NM atoms.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,通常の金属(nm)/強磁性(fm)ヘテロ構造におけるスピン軌道トルク(sot)の起源を解明する, {\it ab initio} に基づく理論的枠組みを提案する。 SOTは2つのコントリビューション、すなわち {\it spin-Hall} と {\it spin-orbital} 成分に分解される。 私たちはそれを見つける。 i)} Field-Like (FL) SOT はスピン軌道成分と {\it によって支配される (ii) 両成分は厚膜Ptの限界に匹敵する減衰様トルクに寄与する。 DL-SOTへのスピン軌道成分の寄与は、強いSOC結合強度を持つNMに対してのみ存在する。 FL-SOTは非平衡スピン分解軌道モーメントの蓄積によって表現できることを示した。 Pt/Co二層膜における実験的に報告された酸素誘起のFL-SOTの符号反転は、界面NM原子上での多数スピン軌道モーメントの蓄積の顕著な減少に起因する。

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