The spin current transport property in a ceramic material TiN has been investigated at room temperature. By attaching TiN thin films on Ni20Fe80 with different thicknesses of TiN, the spin pumping experiment has been conducted, and the spin diffusion length in TiN was measured to be around 43 nm. Spin-torque ferromagnetic resonance has also been taken to investigate the spin Hall angle of TiN, which was estimated to be around 0.0052. This study on ceramic material provides a potential selection in emerging materials for spintronics application.

1.
S.
Wolf
,
D.
Awschalom
,
R.
Buhrman
,
J.
Daughton
,
S.
Von Molnar
,
M.
Roukes
,
A. Y.
Chtchelkanova
, and
D.
Treger
,
Science
294
,
1488
(
2001
).
2.
C.
Chappert
,
A.
Fert
, and
F. N.
Van Dau
,
Nat. Mater.
6
,
813
(
2007
).
3.
F. J.
Jedema
,
A.
Filip
, and
B.
Van Wees
,
Nature
410
,
345
(
2001
).
4.
E.
Saitoh
,
M.
Ueda
,
H.
Miyajima
, and
G.
Tatara
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
182509
(
2006
).
5.
S. O.
Valenzuela
and
M.
Tinkham
,
Nature
442
,
176
(
2006
).
6.
K.
Ando
,
S.
Takahashi
,
J.
Ieda
,
Y.
Kajiwara
,
H.
Nakayama
,
T.
Yoshino
,
K.
Harii
,
Y.
Fujikawa
,
M.
Matsuo
,
S.
Maekawa
 et al,
J. Appl. Phys.
109
,
103913
(
2011
).
7.
L.
Liu
,
T.
Moriyama
,
D.
Ralph
, and
R.
Buhrman
,
Phys. Rev. Lett.
106
,
036601
(
2011
).
8.
D.
Fang
,
H.
Kurebayashi
,
J.
Wunderlich
,
K.
Výborný
,
L.
Zârbo
,
R.
Campion
,
A.
Casiraghi
,
B.
Gallagher
,
T.
Jungwirth
, and
A.
Ferguson
,
Nat. Nanotechnol.
6
,
413
(
2011
).
9.
A.
Mellnik
,
J.
Lee
,
A.
Richardella
,
J.
Grab
,
P.
Mintun
,
M.
Fischer
,
A.
Vaezi
,
A.
Manchon
,
E.-A.
Kim
,
N.
Samarth
 et al,
Nature
511
,
449
(
2014
).
10.
W.
Zhang
,
W.
Han
,
X.
Jiang
,
S.-H.
Yang
, and
S. S.
Parkin
,
Nat. Phys.
11
,
496
(
2015
).
11.
K.
Ando
,
T.
Yoshino
, and
E.
Saitoh
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
152509
(
2009
).
12.
T.
Yoshino
,
K.
Ando
,
K.
Harii
,
H.
Nakayama
,
Y.
Kajiwara
, and
E.
Saitoh
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
132503
(
2011
).
13.
T.
Kimura
,
Y.
Otani
,
T.
Sato
,
S.
Takahashi
, and
S.
Maekawa
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
156601
(
2007
).
14.
T.
Seki
,
Y.
Hasegawa
,
S.
Mitani
,
S.
Takahashi
,
H.
Imamura
,
S.
Maekawa
,
J.
Nitta
, and
K.
Takanashi
,
Nat. Mater.
7
,
125
(
2008
).
15.
O.
Mosendz
,
J.
Pearson
,
F.
Fradin
,
G.
Bauer
,
S.
Bader
, and
A.
Hoffmann
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
046601
(
2010
).
16.
L.
Vila
,
T.
Kimura
, and
Y.
Otani
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
226604
(
2007
).
17.
M.
Jungfleisch
,
A.
Chumak
,
V.
Vasyuchka
,
A.
Serga
,
B.
Obry
,
H.
Schultheiss
,
P.
Beck
,
A.
Karenowska
,
E.
Saitoh
, and
B.
Hillebrands
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
182512
(
2011
).
18.
K.
Ando
,
S.
Takahashi
,
J.
Ieda
,
H.
Kurebayashi
,
T.
Trypiniotis
,
C.
Barnes
,
S.
Maekawa
, and
E.
Saitoh
,
Nat. Mater.
10
,
655
(
2011
).
19.
Y.
Kato
,
R.
Myers
,
A.
Gossard
, and
D.
Awschalom
,
Science
306
,
1910
(
2004
).
20.
J.
Wunderlich
,
B.
Kaestner
,
J.
Sinova
, and
T.
Jungwirth
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
047204
(
2005
).
21.
V.
Sih
,
R.
Myers
,
Y.
Kato
,
W.
Lau
,
A.
Gossard
, and
D.
Awschalom
,
Nat. Phys.
1
,
31
(
2005
).
22.
S.
Matsuzaka
,
Y.
Ohno
, and
H.
Ohno
,
Phys. Rev. B
80
,
241305
(
2009
).
23.
E.
Garlid
,
Q.
Hu
,
M.
Chan
,
C.
Palmstrøm
, and
P.
Crowell
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
156602
(
2010
).
24.
C.
Brüne
,
A.
Roth
,
E.
Novik
,
M.
König
,
H.
Buhmann
,
E.
Hankiewicz
,
W.
Hanke
,
J.
Sinova
, and
L.
Molenkamp
,
Nat. Phys.
6
,
448
(
2010
).
25.
E.
Shikoh
,
K.
Ando
,
K.
Kubo
,
E.
Saitoh
,
T.
Shinjo
, and
M.
Shiraishi
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
127201
(
2013
).
26.
K.
Ando
,
S.
Watanabe
,
S.
Mooser
,
E.
Saitoh
, and
H.
Sirringhaus
,
Nat. Mater.
12
,
622
(
2013
).
27.
W.
Han
,
R. K.
Kawakami
,
M.
Gmitra
, and
J.
Fabian
,
Nat. Nanotechnol.
9
,
794
(
2014
).
28.
W.
Zhang
,
M. B.
Jungfleisch
,
W.
Jiang
,
J. E.
Pearson
,
A.
Hoffmann
,
F.
Freimuth
, and
Y.
Mokrousov
,
Phys. Rev. Lett.
113
,
196602
(
2014
).
29.
J.
Mendes
,
R.
Cunha
,
O. A.
Santos
,
P.
Ribeiro
,
F.
Machado
,
R.
Rodríguez-Suárez
,
A.
Azevedo
, and
S.
Rezende
,
Phys. Rev. B
89
,
140406
(
2014
).
30.
R.
Cheng
,
J.
Xiao
,
Q.
Niu
, and
A.
Brataas
,
Phys. Rev. Lett.
113
,
057601
(
2014
).
31.
A.
Gupta
,
H.
Wang
,
A.
Kvit
,
G.
Duscher
, and
J.
Narayan
,
J. Appl. Phys.
93
,
5210
(
2003
).
32.
D. D.
Stancil
and
A.
Prabhakar
,
Spin Waves
(
Springer
,
2009
).
33.
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
).
34.
Y.
Tserkovnyak
,
A.
Brataas
,
G. E.
Bauer
, and
B. I.
Halperin
,
Rev. Mod. Phys.
77
,
1375
(
2005
).
35.
C.
Du
,
H.
Wang
,
F.
Yang
, and
P. C.
Hammel
,
Phys. Rev. B
90
,
140407
(
2014
).
36.
J. C.
Slonczewski
,
J. Magn. Magn. Mater.
159
,
L1
(
1996
).
You do not currently have access to this content.