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Spin pumping efficiency from half metallic Co$$_2$$MnSi

ハーフメタルCo$$_2$$MnSiにおけるスピンポンプの効率

中堂 博之; 安藤 和也*; 斉藤 今朝美*; 岡安 悟; 春木 理恵; 桜庭 裕弥*; 安岡 弘志; 高梨 弘毅; 齊藤 英治

Chudo, Hiroyuki; Ando, Kazuya*; Saito, Kesami*; Okayasu, Satoru; Haruki, Rie; Sakuraba, Yuya*; Yasuoka, Hiroshi; Takanashi, Koki; Saito, Eiji

スピン流の生成及び制御は、スピントロニクス研究分野の基本技術として重要である。近年、強磁性共鳴(FMR)を利用したスピンポンピングがスピン流を生成する手段としてスピントロニクスの基礎,応用研究に広く用いられるようになってきた。本研究では、強磁性材料として高スピン偏極Co$$_2$$MnSi(CMS)に着目し、スピンポンピング実験を行った。測定に用いた試料は単結晶CMS/Ptヘテロ構造薄膜である。CMS層で生成されたスピン流はPt層の逆スピンホール効果によって電流に変換されるので、電極間に生じた起電力を測定しCMSのスピン変換効率を見積もる。測定の結果、FMR共鳴磁場で起電力が最大になっており、磁場方向を反転させると起電力の符号は反転する。このことは逆スピンホール効果の幾何的要因を反映しており、CMSのスピンポンピングで生成されたスピン流がPt層に注入されたことを示唆している。見積もられたスピン変換効率はパーマロイより小さいことがわかった。このことから、スピン変換効率はバルクの分極率ではなく、界面の分極率が重要であると考えられる。

We present spin pumping using a Heusler alloy Co$$_2$$MnSi/Pt bilayer film. A spin current is produced by a ferromagnetic resonance (FMR) technique. The pure spin current injected into the Pt layer from the Co$$_2$$MnSi layer is detected by the inverse spin-Hall effect (ISHE), which converts the spin current into an electric current. We estimated a damping constant of the Co$$_2$$MnSi/Pt bilayer film from an angular dependence of FMR spectra. Using the damping constant efficiency of spin pumping from the Co$$_2$$MnSi layer is evaluated. We found that a mixing conductance at the Co$$_2$$MnSi/Pt interface is comparable to that at a permalloy/Pt interface.

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パーセンタイル:42.67

分野:Physics, Applied

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