Antiferromagnetic Inverse Spin Hall Effect

自旋霍尔效应 凝聚态物理 反铁磁性 自旋电子学 磁化 自旋(空气动力学) 旋转泵 自旋极化 霍尔效应 物理 材料科学 磁场 铁磁性 量子力学 电子 热力学
作者
Lin Huang,Yongjian Zhou,Hongsong Qiu,Hua Bai,Chong Chen,Weichao Yu,Liyang Liao,Tingwen Guo,Feng Pan,Biaobing Jin,Cheng Song
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (42) 被引量:18
标识
DOI:10.1002/adma.202205988
摘要

The inverse spin Hall effect (ISHE) is one of the accessible and reliable methods to detect spin current. The magnetization-dependent inverse spin Hall effect has been observed in magnets, expanding the dimension for spin-to-charge conversion. However, antiferromagnetic Néel-vector-dependent ISHE, which has been long time highly pursued, is still elusive. Here, ISHE in Mn2 Au/[Co/Pd] heterostructures is investigated by terahertz emission and spin Seebeck effect measurements, where [Co/Pd] possesses perpendicular magnetic anisotropy for out-of-plane polarized spin current generation and Mn2 Au is a collinear antiferromagnet for the spin-to-charge conversion. The out-of-plane spin polarization (σz ) is rotated toward in-plane by the Néel vectors in Mn2 Au, then the spin current is converted into charge current at two staggered spin sublattices. The ISHE signal is much stronger when the converted charge current is parallel to the Néel vector compared with its orthogonal counterpart. The Néel vector and resultant ISHE signals, which is termed as antiferromagnetic inverse spin Hall effect, can be switched. The finding not only adds a new member to the Hall effect family, but also makes antiferromagnetic spintronics more flexible.
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