We demonstrate a current tunable Rashba spin orbit interaction in LaAlO3/SrTiO3 (LAO/STO) quasi two dimensional electron gas system. Anisotropic magnetoresistance measurements are employed to detect and understand the current-induced Rashba field. The effective Rashba field scales with the current and a value of 2.35 T is observed for a dc-current of 200 μA. The results suggest that LAO/STO heterostructures can be considered for spin orbit torque based magnetization switching.
References
1.
I. M.
Miron
, G.
Gaudin
, S.
Auffret
, B.
Rodmacq
, A.
Schuhl
, S.
Pizzini
, J.
Vogel
, and P.
Gambardella
, Nat. Mater.
9
, 230
(2010
).2.
L.
Liu
, C.-F.
Pai
, Y.
Li
, H. W.
Tseng
, D. C.
Ralph
, and R. A.
Buhrman
, Science
336
, 555
(2012
).3.
J.
Kim
, J.
Sinha
, M.
Hayashi
, M.
Yamanouchi
, S.
Fukami
, T.
Suzuki
, S.
Mitani
, and H.
Ohno
, Nat. Mater.
12
, 240
(2013
).4.
K.-S.
Ryu
, L.
Thomas
, S.-H.
Yang
, and S.
Parkin
, Nat. Nanotechnol.
8
, 527
(2013
).5.
S.
Emori
, U.
Bauer
, S. M.
Ahn
, E.
Martinez
, and G. S.
Beach
, Nat. Mater.
12
, 611
(2013
).6.
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
).7.
L. Q.
Liu
, O. J.
Lee
, T. J.
Gudmundsen
, D. C.
Ralph
, and R. A.
Buhrman
, Phys. Rev. Lett.
109
, 096602
(2012
).8.
I. M.
Miron
, T.
Moore
, H.
Szambolics
, L. D.
Buda-Prejbeanu
, S.
Auffret
, B.
Rodmacq
, S.
Pizzini
, J.
Vogel
, M.
Bonfim
, A.
Schuhl
, and G.
Gaudin
, Nat. Mater.
10
, 419
(2011
).9.
L.
Liu
, C.-F.
Pai
, D. C.
Ralph
, and R. A.
Buhrman
, Phys. Rev. Lett.
109
, 186602
(2012
).10.
V. E.
Demidov
, S.
Urazhdin
, H.
Ulrichs
, V.
Tiberkevich
, A.
Slavin
, D.
Baither
, G.
Schmitz
, and S. O.
Demokritov
, Nat. Mater.
11
, 1028
(2012
).11.
M.
Jamali
, K.
Narayanapillai
, X.
Qiu
, L. M.
Loong
, A.
Manchon
, and H.
Yang
, Phys. Rev. Lett.
111
, 246602
(2013
).12.
Y.
Fan
, P.
Upadhyaya
, X.
Kou
, M.
Lang
, S.
Takei
, Z.
Wang
, J.
Tang
, L.
He
, L.-T.
Chang
, M.
Montazeri
, G.
Yu
, W.
Jiang
, T.
Nie
, R. N.
Schwartz
, Y.
Tserkovnyak
, and K. L.
Wang
, Nat. Mater.
13
, 699
(2014
).13.
J. P.
Eisenstein
, H. L.
Störmer
, V.
Narayanamurti
, A. C.
Gossard
, and W.
Wiegmann
, Phys. Rev. Lett.
53
, 2579
(1984
).14.
J.
Nitta
, T.
Akazaki
, H.
Takayanagi
, and T.
Enoki
, Phys. Rev. Lett.
78
, 1335
(1997
).15.
A. D.
Caviglia
, M.
Gabay
, S.
Gariglio
, N.
Reyren
, C.
Cancellieri
, and J. M.
Triscone
, Phys. Rev. Lett.
104
, 126803
(2010
).16.
M. Ben
Shalom
, M.
Sachs
, D.
Rakhmilevitch
, A.
Palevski
, and Y.
Dagan
, Phys. Rev. Lett.
104
, 126802
(2010
).17.
A. D.
Caviglia
, S.
Gariglio
, N.
Reyren
, D.
Jaccard
, T.
Schneider
, M.
Gabay
, S.
Thiel
, G.
Hammerl
, J.
Mannhart
, and J. M.
Triscone
, Nature
456
, 624
(2008
).18.
A.
Joshua
, J.
Ruhman
, S.
Pecker
, E.
Altman
, and S.
Ilani
, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
110
, 9633
(2013
).19.
L.
Li
, C.
Richter
, J.
Mannhart
, and R. C.
Ashoori
, Nat. Phys.
7
, 762
(2011
).20.
Ariando
, X.
Wang
, G.
Baskaran
, Z. Q.
Liu
, J.
Huijben
, J. B.
Yi
, A.
Annadi
, A. R.
Barman
, A.
Rusydi
, S.
Dhar
, Y. P.
Feng
, J.
Ding
, H.
Hilgenkamp
, and T.
Venkatesan
, Nat. Commun.
2
, 188
(2011
).21.
N.
Reyren
, S.
Thiel
, A. D.
Caviglia
, L. F.
Kourkoutis
, G.
Hammerl
, C.
Richter
, C. W.
Schneider
, T.
Kopp
, A. S.
Rüetschi
, D.
Jaccard
, M.
Gabay
, D. A.
Muller
, J. M.
Triscone
, and J.
Mannhart
, Science
317
, 1196
(2007
).22.
A.
Ohtomo
and H. Y.
Hwang
, Nature
427
, 423
(2004
).23.
J. A.
Bert
, B.
Kalisky
, C.
Bell
, M.
Kim
, Y.
Hikita
, H. Y.
Hwang
, and K. A.
Moler
, Nat. Phys.
7
, 767
(2011
).24.
M. B.
Shalom
, C. W.
Tai
, Y.
Lereah
, M.
Sachs
, E.
Levy
, D.
Rakhmilevitch
, A.
Palevski
, and Y.
Dagan
, Phys. Rev. B
80
, 140403
(2009
).25.
A.
Fête
, S.
Gariglio
, A. D.
Caviglia
, J. M.
Triscone
, and M.
Gabay
, Phys. Rev. B
86
, 201105
(2012
).26.
A.
Annadi
, Z.
Huang
, K.
Gopinadhan
, X. R.
Wang
, A.
Srivastava
, Z. Q.
Liu
, H. Harsan
Ma
, T. P.
Sarkar
, T.
Venkatesan
, and Ariando
, Phys. Rev. B
87
, 201102
(2013
).27.
T. R.
McGuire
and R. I.
Potter
, IEEE Trans. Magn.
11
, 1018
(1975
).28.
J.
Li
, S. L.
Li
, Z. W.
Wu
, S.
Li
, H. F.
Chu
, J.
Wang
, Y.
Zhang
, H. Y.
Tian
, and D. N.
Zheng
, J. Phys.: Condens. Matter
22
, 146006
(2010
).29.
A. M.
Nazmul
, H. T.
Lin
, S. N.
Tran
, S.
Ohya
, and M.
Tanaka
, Phys. Rev. B
77
, 155203
(2008
).30.
M.
Basletic
, J. L.
Maurice
, C.
Carretero
, G.
Herranz
, O.
Copie
, M.
Bibes
, E.
Jacquet
, K.
Bouzehouane
, S.
Fusil
, and A.
Barthelemy
, Nat. Mater.
7
, 621
(2008
).31.
Y.
Kim
, R. M.
Lutchyn
, and C.
Nayak
, Phys. Rev. B
87
, 245121
(2013
).32.
X.
Qiu
, P.
Deorani
, K.
Narayanapillai
, K.-S.
Lee
, K.-J.
Lee
, H.-W.
Lee
, and H.
Yang
, Sci. Rep.
4
, 4491
(2014
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.