Observation of the Orbital Rashba-Edelstein Magnetoresistance

磁电阻 凝聚态物理 角动量 自旋(空气动力学) 坡莫合金 磁化 物理 联轴节(管道) 异质结 材料科学 磁场 量子力学 热力学 冶金
作者
Shilei Ding,Zhongyu Liang,Dongwook Go,Chao Yun,Mingzhu Xue,Zhou Liu,Sven Becker,Wenyun Yang,Honglin Du,Changsheng Wang,Yingchang Yang,G. Jakob,Mathias Kläui,Yuriy Mokrousov,Jinbo Yang
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:128 (6) 被引量:115
标识
DOI:10.1103/physrevlett.128.067201
摘要

We report the observation of magnetoresistance (MR) that could originate from the orbital angular momentum (OAM) transport in a permalloy (Py)/oxidized Cu (Cu^{*}) heterostructure: the orbital Rashba-Edelstein magnetoresistance. The angular dependence of the MR depends on the relative angle between the induced OAM and the magnetization in a similar fashion as the spin Hall magnetoresistance. Despite the absence of elements with large spin-orbit coupling, we find a sizable MR ratio, which is in contrast to the conventional spin Hall magnetoresistance which requires heavy elements. Through Py thickness-dependence studies, we conclude another mechanism beyond the conventional spin-based scenario is responsible for the MR observed in Py/Cu^{*} structures-originated in a sizable transport of OAM. Our findings not only suggest the current-induced torques without using any heavy elements via the OAM channel but also provide an important clue towards the microscopic understanding of the role that OAM transport can play for magnetization dynamics.
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