Thermal spin transport effects and long-range magnetic coupling in Co/Nb/Co trilayers
| Autor: | González Sánchez, Víctor Hugo |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Séneca: repositorio Uniandes Universidad de los Andes instacron:Universidad de los Andes |
| Popis: | Spin manipulation and transport has been a widely studied topic for the opportunities it presents to the data storage industry. With an array of different methods ranging from spin wave optimization and control of magnetoresistance up to the transport of spins with heat and even sound, the possibilities seem endless. In this work, we grow and study magnetically and thermally induced changes in resistance in textured Co/Nb/Co trilayers. Using anisotropic magnetoresistance (AMR) and cryogenic magnetoresistance we are able to study the interaction and transport properties of the spins within the ferromagnetic (FM) layers in the presence of an external magnetic field. We found a long-range exchange coupling between the magnetic moments of the Co layers as far as 10 nm. We also found that this coupling depends on the separation of the layers (i.e. the thickness of the Nb layer) and is a non-monotonic decreasing function of that separation. This behavior is expected if there is interlayer exchange coupling (IEC). The magnetic polarization within the sample is affected by this coupling as well. It is studied using two different, complimentary, methods: vibrating sample magnetometer (VSM) and magneto-optic Kerr effect (Moke). We found that the shape of the hysteresis curves also reflect the presence of IEC. Furthermore, we studied the influence of temperature on this behavior and found Hall and Nernst effects just as predicted by previous works. Both of these facts point towards a strongly coupled interaction that can be exploited for spin transport applications as well as finely tuned magnetic sensors El transporte y manipulación de espín ha sido un tema ampliamente estudiado por las oportunidades que presenta a la industria del amacenamiento de datos. Con un arreglo de diferentes métodos: desde optimización de ondas de espín y control de la magnetorresistenca hasta el transporte de espines con calor e incluso sonido, las posibilidades parecen interminables. En este trabajo, crecemos y estudiamos cambios inducidos magnética y térmicamente en la resistencia de tricapas texturizadas de Co/Nb/Co. Utilizando magnetorresistencia anisotrópica (AMR, por sus siglas en inglés) y magnetorresistancia criogénica, podemos estudiar las propiedades de interacción y transporte de los espines dentro de las capas ferromagnéticas (FM) en presencia de un campo magnético externo. Encontramos un acoplamiento de intercambio de largo alcance entre los momentos magnéticos de las capas (i.e. el grosor de la capa de Nb) y es una función no monotónica decreciente de dicha separación. Este comportamiento es esperado si hay un acoplamiento de intercambio intercapa (IEC, en inglés). La polarización magnética dentro de la muestra también es afectada por este acoplamiento. Es estudiada utilizando dos métodos diferentes y complementarios: magnetómetro de muestra vibrante (VSM) y efecto Kerr magneto-óptico (Moke). Encontramos que la forma de las curvas de histéresis también reflejan la presencia del IEC. Además, estudiamos la influencia de la temperatura en este comportamiento y encontramos efectos Hall y Nernst, igual a lo predicho por trabajos previos. Ambos de estos hecho apuntan a una interacción fuertemente acoplada que puede ser explotada para aplicaciones de transporte de espín como en sensores magnéticos finamente ajustados Magíster en Física Maestría |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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