The spin Hall angle in Pt is evaluated in Pt/NiFe bilayers by spin torque ferromagnetic resonance measurements and is found to increase with increasing the NiFe thickness. To extract the intrinsic spin Hall angle in Pt by estimating the total spin current injected into NiFe from Pt, the NiFe thickness dependent measurements are performed and the spin diffusion in the NiFe layer is taken into account. The intrinsic spin Hall angle of Pt is determined to be 0.068 at room temperature and is found to be almost constant in the temperature range of 13–300 K.
References
1.
T.
Jungwirth
, J.
Wunderlich
, and K.
Olejník
, Nat. Mater.
11
, 382
(2012
).2.
I. M.
Miron
, K.
Garello
, G.
Gaudin
, P. J.
Zermatten
, M. V.
Costache
, S.
Auffret
, S.
Bandiera
, B.
Rodmacq
, A.
Schuhl
, and P.
Gambardella
, Nature
476
, 189
(2011
).3.
L. Q.
Liu
, C. F.
Pai
, Y.
Li
, H. W.
Tseng
, D. C.
Ralph
, and R. A.
Buhrman
, Science
336
, 555
(2012
).4.
V. E.
Demidov
, S.
Urazhdin
, H.
Ulrichs
, V.
Tiberkevich
, A.
Slavin
, D.
Baither
, G.
Schmitz
, and S. O.
Demokritov
, Nat. Mater.
11
, 1028
(2012
).5.
S.-M.
Seo
, K.-W.
Kim
, J.
Ryu
, H.-W.
Lee
, and K.-J.
Lee
, Appl. Phys. Lett.
101
, 022405
(2012
).6.
J. E.
Hirsch
, Phys. Rev. Lett.
83
, 1834
(1999
).7.
S. F.
Zhang
, Phys. Rev. Lett.
85
, 393
(2000
).8.
S. S.
Mukherjee
, P.
Deorani
, J. H.
Kwon
, and H.
Yang
, Phys. Rev. B
85
, 094416
(2012
).9.
L. Q.
Liu
, T.
Moriyama
, D. C.
Ralph
, and R. A.
Buhrman
, Phys. Rev. Lett.
106
, 036601
(2011
).10.
L. Q.
Liu
, R. A.
Buhrman
, and D. C.
Ralph
, “Review and Analysis of Measurements of the Spin Hall Effect in Platinum
,” e-print arXiv:1111.3702 (2011
).11.
K.
Kondou
, H.
Sukegawa
, S.
Mitani
, K.
Tsukagoshi
, and S.
Kasai
, Appl. Phys. Express
5
, 073002
(2012
).12.
K.
Ando
, S.
Takahashi
, K.
Harii
, K.
Sasage
, J.
Ieda
, S.
Maekawa
, and E.
Saitoh
, Phys. Rev. Lett.
101
, 036601
(2008
).13.
O.
Mosendz
, V.
Vlaminck
, J. E.
Pearson
, F. Y.
Fradin
, G. E. W.
Bauer
, S. D.
Bader
, and A.
Hoffmann
, Phys. Rev. B
82
, 214403
(2010
).14.
A.
Azevedo
, L. H.
Vilela-Leão
, R. L.
Rodríguez-Suárez
, A. F. Lacerda
Santos
, and S. M.
Rezende
, Phys. Rev. B
83
, 144402
(2011
).15.
K.
Ando
, S.
Takahashi
, J.
Ieda
, Y.
Kajiwara
, H.
Nakayama
, T.
Yoshino
, K.
Harii
, Y.
Fujikawa
, M.
Matsuo
, S.
Maekawa
, and E.
Saitoh
, J. Appl. Phys.
109
, 103913
(2011
).16.
H.
Nakayama
, K.
Ando
, K.
Harii
, T.
Yoshino
, R.
Takahashi
, Y.
Kajiwara
, K.
Uchida
, Y.
Fujikawa
, and E.
Saitoh
, Phys. Rev. B
85
, 144408
(2012
).17.
Z.
Feng
, J.
Hu
, L.
Sun
, B.
You
, D.
Wu
, J.
Du
, W.
Zhang
, A.
Hu
, Y.
Yang
, D. M.
Tang
, B. S.
Zhang
, and H. F.
Ding
, Phys. Rev. B
85
, 214423
(2012
).18.
L.
Bai
, P.
Hyde
, Y. S.
Gui
, C. M.
Hu
, V.
Vlaminck
, J. E.
Pearson
, S. D.
Bader
, and A.
Hoffmann
, Phys. Rev. Lett.
111
, 217602
(2013
).19.
H. L.
Wang
, C. H.
Du
, Y.
Pu
, R.
Adur
, P. C.
Hammel
, and F. Y.
Yang
, Phys. Rev. Lett.
112
, 197201
(2014
).20.
V.
Vlaminck
, J. E.
Pearson
, S. D.
Bader
, and A.
Hoffmann
, Phys. Rev. B
88
, 064414
(2013
).21.
W.
Zhang
, V.
Vlaminck
, J. E.
Pearson
, R.
Divan
, S. D.
Bader
, and A.
Hoffmann
, Appl. Phys. Lett.
103
, 242414
(2013
).22.
M.
Morota
, Y.
Niimi
, K.
Ohnishi
, D. H.
Wei
, T.
Tanaka
, H.
Kontani
, T.
Kimura
, and Y.
Otani
, Phys. Rev. B
83
, 174405
(2011
).23.
L. Q.
Liu
, O. J.
Lee
, T. J.
Gudmundsen
, D. C.
Ralph
, and R. A.
Buhrman
, Phys. Rev. Lett.
109
, 096602
(2012
).24.
M.
Althammer
, S.
Meyer
, H.
Nakayama
, M.
Schreier
, S.
Altmannshofer
, M.
Weiler
, H.
Huebl
, S.
Geprägs
, M.
Opel
, R.
Gross
, D.
Meier
, C.
Klewe
, T.
Kuschel
, J.-M.
Schmalhorst
, G.
Reiss
, L.
Shen
, A.
Gupta
, Y.-T.
Chen
, G. E. W.
Bauer
, E.
Saitoh
, and S. T. B.
Goennenwein
, Phys. Rev. B
87
, 224401
(2013
).25.
N.
Vlietstra
, J.
Shan
, V.
Castel
, J. Ben
Youssef
, G. E. W.
Bauer
, and B. J.
van Wees
, Appl. Phys. Lett.
103
, 032401
(2013
).26.
N.
Vlietstra
, J.
Shan
, V.
Castel
, B. J.
van Wees
, and J. Ben
Youssef
, Phys. Rev. B
87
, 184421
(2013
).27.
H.
Nakayama
, M.
Althammer
, Y. T.
Chen
, K.
Uchida
, Y.
Kajiwara
, D.
Kikuchi
, T.
Ohtani
, S.
Geprägs
, M.
Opel
, S.
Takahashi
, R.
Gross
, G. E. W.
Bauer
, S. T. B.
Goennenwein
, and E.
Saitoh
, Phys. Rev. Lett.
110
, 206601
(2013
).28.
C.
Hahn
, G. de
Loubens
, O.
Klein
, M.
Viret
, V. V.
Naletov
, and J. Ben
Youssef
, Phys. Rev. B
87
, 174417
(2013
).29.
M.
Weiler
, M.
Althammer
, M.
Schreier
, J.
Lotze
, M.
Pernpeintner
, S.
Meyer
, H.
Huebl
, R.
Gross
, A.
Kamra
, J.
Xiao
, Y.-T.
Chen
, H.
Jiao
, G. E. W.
Bauer
, and S. T. B.
Goennenwein
, Phys. Rev. Lett.
111
, 176601
(2013
).30.
M.
Obstbaum
, M.
Härtinger
, H. G.
Bauer
, T.
Meier
, F.
Swientek
, C. H.
Back
, and G.
Woltersdorf
, Phys. Rev. B
89
, 060407
(R) (2014
).31.
A.
Ganguly
, K.
Kondou
, H.
Sukegawa
, S.
Mitani
, S.
Kasai
, Y.
Niimi
, Y.
Otani
, and A.
Barman
, Appl. Phys. Lett.
104
, 072405
(2014
).32.
E.
Saitoh
, M.
Ueda
, H.
Miyajima
, and G.
Tatara
, Appl. Phys. Lett.
88
, 182509
(2006
).33.
K.
Kondou
, H.
Sukegawa
, S.
Mitani
, A.
Ganguly
, S.
Kasai
, A.
Barman
, Y.
Niimi
, and Y.
Otani
, in 58th annual conference on Magnetism and Magnetic Materials, Dever
(2013
), DH–10.34.
P.
Deorani
and H.
Yang
, Appl. Phys. Lett.
103
, 232408
(2013
).35.
A.
Yamaguchi
, H.
Miyajima
, T.
Ono
, Y.
Suzuki
, S.
Yuasa
, A.
Tulapurkar
, and Y.
Nakatani
, Appl. Phys. Lett.
90
, 182507
(2007
).36.
L.
Vila
, T.
Kimura
, and Y.
Otani
, Phys. Rev. Lett.
99
, 226604
(2007
).37.
G. Y.
Guo
, S.
Murakami
, T. W.
Chen
, and N.
Nagaosa
, Phys. Rev. Lett.
100
, 096401
(2008
).38.
A. A.
Tulapurkar
, Y.
Suzuki
, A.
Fukushima
, H.
Kubota
, H.
Maehara
, K.
Tsunekawa
, D. D.
Djayaprawira
, N.
Watanabe
, and S.
Yuasa
, Nature
438
, 339
(2005
).39.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4898593 for the analysis of ST-FMR signals and measurement details, and the magnetic properties of Py.
40.
A. R.
Mellnik
, J. S.
Lee
, A.
Richardella
, J. L.
Grab
, P. J.
Mintun
, M. H.
Fischer
, A.
Vaezi
, A.
Manchon
, E. A.
Kim
, N.
Samarth
, and D. C.
Ralph
, Nature
511
, 449
(2014
).41.
A.
Manchon
, R.
Matsumoto
, H.
Jaffres
, and J.
Grollier
, Phys. Rev. B
86
, 060404
(R) (2012
).42.
J. C.
Rojas-Sánchez
, N.
Reyren
, P.
Laczkowski
, W.
Savero
, J. P.
Attané
, C.
Deranlot
, M.
Jamet
, J. M.
George
, L.
Vila
, and H.
Jaffrès
, Phys. Rev. Lett.
112
, 106602
(2014
).43.
J.
Bass
and W. P.
Pratt
, J. Phys.: Condens. Matter
19
, 183201
(2007
).44.
Y.
Niimi
, D.
Wei
, H.
Idzuchi
, T.
Wakamura
, T.
Kato
, and Y.
Otani
, Phys. Rev. Lett.
110
, 016805
(2013
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.