Внешний эффект Холла в туннельных контактах CoFeB/MgO/Pt(Ta)
Рис.1
Рис. 2
Рис. 4
Рис.1. Схема, фотография образца и геометрия измерений. Постоянное напряжение прикладывалось к контактам 1 и 2, а холловская разность потенциалов измерялась между контактами 3 и 4 в зависимости от внешнего магнитного поля в плоскости образца
Рис. 2. Типичные зависимости холловского напряжения от магнитного поля для положительного (a) и отрицательного (б) напряжения Vbias = ± 2 В, приложенного к туннельному барьеру. Толщина верхнего Pt-электрода составляет 1 нм. (в) – сумма (круги) и разность (треугольники) кривых (a) и (б), которые соответствуют четной и нечетной частям исходного холловского сигнала по электрическому полю соответственно
Рис. 4. Зависимость напряжения четной (правая сторона) и нечетной (левая сторона) частей исходного холловского сигнала в образце с Pt-электродом толщиной 1 нм от электрического поля, измеренного в нулевом магнитном поле. На вставке – зависимость четного холловского сигнала от квадрата приложенного напряжения, аппроксимированная линией.
Обнаружен новый эффект Холла втуннельных контактах CoFeB/MgO/NM (NM = Pt,Ta), обусловленный спин-орбитальным взаимодействием туннелирующих электронов с сильным внешним электрическим полем, приложенным к барьеру. Эффект проявляется в квадратичной зависимости поперечной разности потенциалов на NM-электродах от приложенного к барьеру и не зависит от материала NM-электрода.
Рис. 2. Типичные зависимости холловского напряжения от магнитного поля для положительного (a) и отрицательного (б) напряжения Vbias = ± 2 В, приложенного к туннельному барьеру. Толщина верхнего Pt-электрода составляет 1 нм. (в) – сумма (круги) и разность (треугольники) кривых (a) и (б), которые соответствуют четной и нечетной частям исходного холловского сигнала по электрическому полю соответственно
Рис. 4. Зависимость напряжения четной (правая сторона) и нечетной (левая сторона) частей исходного холловского сигнала в образце с Pt-электродом толщиной 1 нм от электрического поля, измеренного в нулевом магнитном поле. На вставке – зависимость четного холловского сигнала от квадрата приложенного напряжения, аппроксимированная линией.
Обнаружен новый эффект Холла втуннельных контактах CoFeB/MgO/NM (NM = Pt,Ta), обусловленный спин-орбитальным взаимодействием туннелирующих электронов с сильным внешним электрическим полем, приложенным к барьеру. Эффект проявляется в квадратичной зависимости поперечной разности потенциалов на NM-электродах от приложенного к барьеру и не зависит от материала NM-электрода.
Оборудование
Контактное лицо
Гусев Никита Сергеевич, ведущий технолог ИФМ РАН
+7 (831) 417−94−89 (+126)
Публикации
• Pashenkin, I. Yu. Extrinsic tunnel Hall effect in MgO-based tunnel junc-tions / I. Yu. Pashenkin, M. V. Sapozhnikov, N. S. Gusev, E. A. Karashtin, A. A. Fraerman // Phys. Rev. B. — 2022. — Vol. 106, no. 22. — P. L220408.• Караштин, Е. А. Эффект Холла в туннельных магнитных контактах / Е. А. Караштин, Н. С. Гусев, И. Ю. Пашенькин, М. В. Сапожников, А. А. Фраер-ман // ЖЭТФ. – 2023. – т. 163, вып. 1. – С. 5–13.