We report on the use of time-resolved scanning transmission x-ray microscopy imaging for the visualization of the dynamical canting of the magnetization induced by field-like spin–orbit torques in a perpendicularly magnetized microwire. In particular, we show how the contributions to the dynamical canting of the magnetization arising from the field-like spin–orbit torque can be separated from the heating-induced effects on the magnetization of the microwire. This method will allow for the imaging of the dynamical effects of spin–orbit torques in device-like structures and buried layers.

1.
D.
Ralph
and
M.
Stiles
,
J. Magn. Magn. Mater.
320
,
1190
(
2008
).
2.
S.
Parkin
and
S.-H.
Yang
,
Nat. Nanotechnol.
10
,
195
(
2015
).
3.
L.
Liu
,
C.-F.
Pai
,
Y.
Li
,
D. C.
Ralph
, and
R. A.
Buhrman
,
Science
336
,
555
(
2012
).
4.
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
).
5.
K.
Garello
,
C. O.
Avci
,
I. M.
Miron
,
M.
Baumgartner
,
A.
Ghosh
,
S.
Auffret
,
O.
Boulle
,
G.
Gaudin
, and
P.
Gambardella
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
212402
(
2014
).
6.
P.
Gambardella
and
I.
Miron
,
Philos. Trans. R. Soc., A
369
,
3175
(
2011
).
7.
J.
Sinova
,
S. O.
Valenzuela
,
J.
Wunderlich
,
C. H.
Back
, and
T.
Jungwirth
,
Rev. Mod. Phys.
87
,
1213
(
2015
).
8.
M.
Baumgartner
,
K.
Garello
,
J.
Mendil
,
C. O.
Avci
,
E.
Grimaldi
,
C.
Murer
,
J.
Feng
,
M.
Gabureac
,
C.
Stamm
,
Y.
Ackermann
,
S.
Finizio
,
S.
Wintz
,
J.
Raabe
, and
P.
Gambardella
,
Nat. Nanotechnol.
12
,
980
(
2017
).
9.
C.
Stamm
,
C.
Murer
,
M.
Berritta
,
J.
Feng
,
M.
Gabureac
,
P. M.
Oppeneer
, and
P.
Gambardella
,
Phys. Rev. Lett.
119
,
087203
(
2017
).
10.
C. O.
Avci
,
K.
Garello
,
A.
Ghosh
,
M.
Gabureac
,
S. F.
Alvarado
, and
P.
Gambardella
,
Nat. Phys.
11
,
570
(
2015
).
11.
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
).
12.
B. L.
Henke
,
E. M.
Gullikson
, and
J. C.
Davis
,
At. Data Nucl. Data Tables
54
,
181
(
1993
).
13.
A.
Puzic
,
T.
Korhonen
,
B.
Kalantari
,
J.
Raabe
,
C.
Quitmann
,
P.
Jüllig
,
L.
Bommer
,
D.
Goll
,
G.
Schütz
,
S.
Wintz
,
T.
Strache
,
M.
Körner
,
D.
Marko
,
C.
Bunce
, and
J.
Fassbender
,
Synchrotron Radiat. News
23
,
26
(
2010
).
14.
S.
Finizio
,
S.
Wintz
,
B.
Watts
, and
J.
Raabe
,
Microsc. Microanal.
24
,
452
(
2018
).
15.
S.
Finizio
,
S.
Wintz
,
K.
Zeissler
,
A. V.
Sadovnikov
,
S.
Mayr
,
S. A.
Nikitov
,
C. H.
Marrows
, and
J.
Raabe
,
Nano Lett.
19
,
375
(
2019
).
16.
S.
Finizio
,
K.
Zeissler
,
S.
Wintz
,
S.
Mayr
,
T.
Weßels
,
A. J.
Huxtable
,
G.
Burnell
,
C. H.
Marrows
, and
J.
Raabe
,
Nano Lett.
19
,
7246
(
2019
).
17.
S.
Finizio
,
S.
Wintz
,
S.
Mayr
,
A. J.
Huxtable
,
M.
Langer
,
J.
Bailey
,
G.
Burnell
,
C. H.
Marrows
, and
J.
Raabe
,
Appl. Phys. Lett.
116
,
182404
(
2020
).
18.
M.
Langer
,
C. A. F.
Vaz
,
S.
Chiriotti
,
A.
Bergamaschi
,
M.
Guizar-Sicarios
,
A.
Kleibert
, and
J.
Raabe
,
Microsc. Microanal.
24
,
56
(
2018
).
19.
U.
Flechsig
,
F.
Nolting
,
A.
Fraile Rodriguez
,
J.
Krempasky
,
C.
Quitmann
,
T.
Schmidt
,
S.
Spielmann
, and
D.
Zimoch
,
AIP Conf. Proc.
1234
,
319
(
2010
).
20.
C.
Tannous
and
J.
Gieraltowski
,
Eur. J. Phys.
29
,
475
(
2008
).
21.
K.
Garello
,
I. M.
Miron
,
C. O.
Avci
,
F.
Freimuth
,
Y.
Mokrousov
,
S.
Blügel
,
S.
Auffret
,
O.
Boulle
,
G.
Gaudin
, and
P.
Gambardella
,
Nat. Nanotechnol.
8
,
587
(
2013
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.