We have investigated microwave power dependence of dc voltage generated upon ferromagnetic resonance in a La0.67Sr0.33MnO3/SrRuO3 epitaxial bilayer film at room temperature. With increasing microwave power above ∼75 mW, the magnitude of the voltage signal decreases as the sample temperature approaches the Curie temperature of La0.67Sr0.33MnO3 due to heating effects. By analyzing the dependence of the voltage signal on the direction of the magnetic field, we show that with increasing microwave power the contribution from the inverse spin Hall effect becomes more dominant than that from the anisotropic magnetoresistance effect.

1.
Concepts in Spin Electronics
, edited by
S.
Maekawa
(
Oxford University
,
Oxford
,
2005
).
2.
Y.
Tserkovnyak
,
A.
Brataas
,
G. E. W.
Bauer
, and
B. I.
Halperin
,
Rev. Mod. Phys.
77
,
1375
(
2005
).
3.
I.
Žutić
,
J.
Fabian
, and
S.
Das Sarma
,
Rev. Mod. Phys.
76
,
323
(
2004
).
4.
A.
Fert
,
Rev. Mod. Phys.
80
,
1517
(
2008
).
5.
Y.
Kajiwara
,
K.
Harii
,
S.
Takahashi
,
J.
Ohe
,
K.
Uchida
,
M.
Mizuguchi
,
H.
Umezawa
,
H.
Kawai
,
K.
Ando
,
K.
Takanashi
,
S.
Maekawa
, and
E.
Saitoh
,
Nature
464
,
262
(
2010
).
6.
K.
Uchida
,
J.
Xiao
,
H.
Adachi
,
J.
Ohe
,
S.
Takahashi
,
J.
Ieda
,
T.
Ota
,
Y.
Kajiwara
,
H.
Umezawa
,
H.
Kawai
,
G. E. W.
Bauer
,
S.
Maekawa
, and
E.
Saitoh
,
Nat. Mater.
9
,
894
(
2010
).
7.
E.
Saitoh
,
M.
Ueda
,
H.
Miyajima
, and
G.
Tatara
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
182509
(
2006
).
8.
A.
Azevedo
,
L. H.
Vilela Leão
,
R. L.
Rodriguez-Suarez
,
A. B.
Oliveira
, and
S. M.
Rezende
,
J. Appl. Phys.
97
,
10C715
(
2005
).
9.
K.
Ando
,
Y.
Kajiwara
,
K.
Sasage
,
K.
Uchida
, and
E.
Saitoh
,
IEEE Trans. Magn.
46
,
1331
(
2010
).
10.
A.
Azevedo
,
L. H.
Vilela-Leão
,
R. L.
Rodríguez-Suárez
,
A. F.
Lacerda Santos
, and
S. M.
Rezende
,
Phys. Rev. B
83
,
144402
(
2011
).
11.
M.
Harder
,
Z. X.
Cao
,
Y. S.
Gui
,
X. L.
Fan
, and
C.-M.
Hu
,
Phys. Rev. B
84
,
054423
(
2011
).
12.
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
).
13.
L.
Chen
,
F.
Matsukura
, and
H.
Ohno
,
Nat. Commun.
4
,
2055
(
2013
).
14.
L.
Chen
,
S.
Ikeda
,
F.
Matsukura
, and
H.
Ohno
,
Appl. Phys. Express
7
,
013002
(
2014
).
15.
Spintronics, Semiconductor and Semimetals
, edited by
T.
Dietl
,
D. D.
Awschalom
,
M.
Kaminska
, and
H.
Ohno
(
Academic Press
,
2008
), Vol.
82
.
16.
M.
Huijben
,
L. W.
Martin
,
Y. H.
Chu
,
M. B.
Holcomb
,
P.
Yu
,
G.
Rijnders
,
D. H. A.
Blank
, and
R.
Ramesh
,
Phys. Rev. B
78
,
094413
(
2008
).
17.
G. Y.
Luo
,
M. Y.
Song
,
H. Y.
Hung
,
Y. C.
Chiu
,
J.
Kwo
,
S. F.
Lee
,
C. R.
Chang
, and
J. G.
Lin
,
IEEE Trans. Magn.
48
,
3958
(
2012
).
18.
G. Y.
Luo
,
C. R.
Chang
, and
J. G.
Lin
,
J. Appl. Phys.
115
,
17C508
(
2014
).
19.
J. H.
Park
,
E.
Vescovo
,
H. J.
Kim
,
C.
Kwon
,
R.
Ramesh
, and
T.
Venkatesan
,
Nature
392
,
794
(
1998
).
20.
B.
Nadgorny
,
I. I.
Mazin
,
M.
Osofsky
,
R. J.
Soulen
,
P.
Broussard
,
R. M.
Stroud
,
D. J.
Singh
,
V. G.
Harris
,
A.
Arsenov
, and
Y.
Mukovskii
,
Phys. Rev. B
63
,
184433
(
2001
).
21.
W. E.
Pickett
and
D. J.
Singh
,
Phys. Rev. B
53
,
1146
(
1996
).
22.
S.
Jin
,
T. H.
Tiefel
,
M.
Mccormack
,
R. A.
Fastnacht
,
R.
Ramesh
, and
L. H.
Chen
,
Science
264
,
413
(
1994
).
23.
H.
Boschker
,
M.
Huijben
,
A.
Vailionis
,
J.
Verbeeck
,
S.
van Aert
,
M.
Luysberg
,
S.
Bals
,
G.
van Tendeloo
,
E. P.
Houwman
,
G.
Koster
,
D. H. A.
Blank
, and
G.
Rijnders
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
44
,
205001
(
2011
).
24.
X.
Ke
,
M. S.
Rzchowski
,
L. J.
Belenky
, and
C. B.
Eom
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
5458
(
2004
).
25.
M.
Ziese
,
I.
Vrejoiu
, and
D.
Hesse
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
052504
(
2010
).
26.
M.
Ziese
,
F.
Bern
,
A.
Setzer
,
E.
Pippel
,
D.
Hesse
, and
I.
Vrejoiu
,
Eur. Phys. J. B
86
,
42
(
2013
).
27.
Y.
Shiomi
,
Y.
Handa
,
T.
Kikkawa
, and
E.
Saitoh
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
232403
(
2015
).
28.
G.
Koster
,
L.
Klein
,
W.
Siemons
,
G.
Rijnders
,
J. S.
Dodge
,
C. B.
Eom
,
D. H. A.
Blank
, and
M. R.
Beasley
,
Rev. Mod. Phys.
84
,
253
(
2012
).
29.
Y.
Takamura
,
F.
Yang
,
N.
Kemik
,
E.
Arenholz
,
M. D.
Biegalski
, and
H. M.
Christen
,
Phys. Rev. B
80
,
180417(R)
(
2009
).
30.
S. M.
Haidar
,
R.
Iguchi
,
A.
Yagmur
,
J.
Lustikova
,
Y.
Shiomi
, and
E.
Saitoh
,
J. Appl. Phys.
117
,
183906
(
2015
).
31.
R.
Iguchi
,
K.
Sato
,
D.
Hirobe
,
S.
Daimon
, and
E.
Saitoh
,
Appl. Phys. Express
7
,
013003
(
2014
).
32.
J.
Lustikova
,
Y.
Shiomi
, and
E.
Saitoh
, “
Vector Spectroscopy For Spin Pumping
” (unpublished).
33.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4933379 for the derivation of microwave power dependences of dc voltages induced by the inverse spin Hall effect, the anisotropic magnetoresistance and the anomalous Hall effect.
34.
C.
Kittel
,
Introduction to Solid State Physics
, 8th ed. (
Wiley
,
2004
).
35.
Spin Waves
, edited by
D. D.
Stancil
and
A.
Prabhakar
(
Springer
,
2009
).
36.
Y.
Tokura
,
A.
Urushibara
,
Y.
Moritomo
,
T.
Arima
,
A.
Asamitsu
,
G.
Kido
, and
N.
Furukawa
,
J. Phys. Soc. Jpn.
63
,
3931
(
1994
).
37.
N.
Furukawa
,
J. Phys. Soc. Jpn.
64
,
2734
(
1995
).
38.
Y.
Ohnuma
,
H.
Adachi
,
E.
Saitoh
, and
S.
Maekawa
,
Phys. Rev. B
89
,
174417
(
2014
).
39.
S. N.
Kale
,
R.
Rajagopal
,
S.
Arora
,
K. R.
Bhayani
,
J. M.
Rajwade
,
K. M.
Paknikar
,
Darshan C.
Kundaliya
, and
S. B.
Ogale
,
J. Biomed. Nanotechnol.
3
,
178
(
2007
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.