Spin-Pumpen und anisotrope Magnetoresistenzspannungen in magnetischen Bilayern: Theorie und Experiment

Wir untersuchen experimentell und theoretisch die Gleichstromspannung, die in ferromagnetischen und nichtmagnetischen Metallbilayern unter ferromagnetischer Resonanz erzeugt wird. Die Spannung ergibt sich aus einer Superposition der Beiträge von Spin-Pumpen (Vₒ₏) und anisotroper Magnetoresistenz (V₀₌ₑ). Ein theoretisches Modell wird vorgestellt, das Vₒ₏ und V₀₌ₑ getrennt als Funktion der angewandten statischen Feldstärke sowie des In-Plane-Winkels bestimmt. Das Modell wird verwendet, um eine detaillierte Datensammlung zu interpretieren, die in einer Reihe von Ni₈₁Fe₁₉/Pt-Proben erhalten wurde, die durch in-plane ferromagnetische Resonanz angeregt wurden. Die Ergebnisse zeigen eine hervorragende Übereinstimmung zwischen Theorie und den gemessenen Spannungen als Funktion der Dicke der Permalloy- und Pt-Schichten. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die quantitative Trennung beider Effekte entscheidend für die Interpretation von Experimenten und die Bestimmung des Spin-Hall-Winkels und der Spin-Diffusionslänge ist.