Korrelation des Wachstumsmodus von dünnen Fe/Pt ...

Abbildung 1.1: Vereinfachte Darstellung der relevanten Prozesse bei Messung des inversen Spin-Hall-
Effektes mit einer nicht-lokalen Methode. a) Im ferromagnetischen Eisen werden die magnetischen
Momente (rote Pfeile) zu einer kohärenten Präzession angeregt (ferromagnetische Resonanz, FMR).
b) Dadurch wird ein Spinstrom in die benachbarte Platinschicht injiziert (Spinpumpen). Hier ist ein
idealisierter Fall eines Spinstroms dargestellt, bei dem alle Elektronen unterschiedlicher Spinrichtungen
entgegengesetzte Bewegungsrichtungen (schwarze Pfeile) aufweisen. c) Spinselektive Ablenkung
der Elektronen wandelt den Spinstrom in einen Ladungsstrom um (inverser Spin-Hall-Effekt, ISHE).
für seine hohe Spin-Bahn-Kopplung bekannten Platin.
Ein Elektron wird aufgrund des ISHE im Durchschnitt um den von Materialeigenschaften abhängigen
Spin-Hall-Winkel abgelenkt. Überraschend hoch sind die Abweichungen gemeldeter Spin-
Hall-Winkel in Platin in Veröffentlichungen verschiedener Forschungsgruppen. Die Unterschiede
von fast zwei Größenordnungen lassen sich möglicherweise mit dem Einfluss der Struktur
der Schichtsysteme auf den ISHE begründen. Gestützt wird diese Vermutung durch Experimente
mit unterschiedlichen Reinigungsmethoden einer YIG-Oberfläche vor Anbringen einer Platinschicht,
was zu Abweichungen in der Effizienz des ISHE bei FMR um einen Faktor von etwa 150
führt [7] [8]. Der Ursprung hierfür ist die Qualität des YIG/Pt-Materialübergangs.
Deshalb wird in dieser Arbeit eine kombinierte Studie von Wachstumsmodus und dem inversen
Spin-Hall-Effekt in Eisen/Platin-Schichten durchgeführt. Dabei werden Effizienzen der magnetischen
Transporteffekte gemessen und mit Wachstumsparametern korreliert.
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