Many modern spintronic technologies, such as spin valves, spin Hall applications, and spintronic THz emitters, are based on electrons crossing buried internal interfaces within metallic nanostructures. However, the complex current pathways within such nanostructures are difficult to disentangle using conventional experimental methods. Here, we measure the conductivity of a technologically relevant Ru/Co bilayer nanostructure in a contact-free fashion using THz time-domain spectroscopy. By applying an effective resistor network to the data, we resolve the complex current pathways within the nanostructure and determine the degree of electronic transparency of the internal interface between the Ru and Co nanolayers.

1.
J.
Puebla
,
J.
Kim
,
K.
Kondou
, and
Y.
Otani
,
Commun. Mater.
1
,
24
(
2020
).
2.
S. S. P.
Parkin
,
Annu. Rev. Mater. Sci.
25
,
357
(
1995
).
3.
A.
Hirohata
and
K.
Takanashi
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
47
,
193001
(
2014
).
4.
T.
Seifert
,
S.
Jaiswal
,
U.
Martens
,
J.
Hannegan
,
L.
Braun
,
P.
Maldonado
,
F.
Freimuth
,
A.
Kronenberg
,
J.
Henrizi
,
I.
Radu
,
E.
Beaurepaire
,
Y.
Mokrousov
,
P. M.
Oppeneer
,
M.
Jourdan
,
G.
Jakob
,
D.
Turchinovich
,
L. M.
Hayden
,
M.
Wolf
,
M.
Münzenberg
,
M.
Kläui
, and
T.
Kampfrath
,
Nat. Photonics
10
,
483
(
2016
).
5.
C.
Galinon
,
K.
Tewolde
,
R.
Loloee
,
W.-C.
Chiang
,
S.
Olson
,
H.
Kurt
,
W. P.
Pratt
,
J.
Bass
,
P. X.
Xu
,
K.
Xia
, and
M.
Talanana
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
182502
(
2005
).
6.
P. X.
Xu
,
K.
Xia
,
M.
Zwierzycki
,
M.
Talanana
, and
P. J.
Kelly
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
176602
(
2006
).
7.
J.
Bass
,
J. Magn. Magn. Mater.
408
,
244
(
2016
).
8.
C.
Liu
,
G.
Li
,
R.
Di Pietro
,
J.
Huang
,
Y.-Y.
Noh
,
X.
Liu
, and
T.
Minari
,
Phys. Rev. Appl.
8
,
34020
(
2017
).
9.
F. J.
Jedema
,
A. T.
Filip
, and
B. J.
van Wees
,
Nature
410
,
345
(
2001
).
10.
M.
Gurram
,
S.
Omar
, and
B. J.
van Wees
,
Nat. Commun.
8
,
248
(
2017
).
11.
W.
Du
,
Y.
Huang
,
Y.
Zhou
, and
X.
Xu
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
55
,
223002
(
2022
).
12.
R.
Ulbricht
,
E.
Hendry
,
J.
Shan
,
T. F.
Heinz
, and
M.
Bonn
,
Rev. Mod. Phys.
83
,
543
(
2011
).
13.
Z.
Jin
,
A.
Tkach
,
F.
Casper
,
V.
Spetter
,
H.
Grimm
,
A.
Thomas
,
T.
Kampfrath
,
M.
Bonn
,
M.
Kläui
, and
D.
Turchinovich
,
Nat. Phys.
11
,
761
(
2015
).
14.
S. S. P.
Parkin
,
N.
More
, and
K. P.
Roche
,
Phys. Rev. Lett.
64
,
2304
(
1990
).
15.
C.
Tiusan
,
M.
Hehn
,
K.
Ounadjela
,
Y.
Henry
,
J.
Hommet
,
C.
Meny
,
H.
van den Berg
,
L.
Baer
, and
R.
Kinder
,
J. Appl. Phys.
85
,
5276
(
1999
).
16.
A.
Barthélémy
and
A.
Fert
,
Phys. Rev. B
43
,
13124
(
1991
).
17.
Z.
Dai
,
W.
Liu
,
X.
Zhao
,
L.
Liu
, and
Z.
Zhang
,
ACS Appl. Electron. Mater.
3
,
611
(
2021
).
18.
Y.
Wu
,
K.
Meng
,
Q.
Liu
,
S.
Zheng
,
J.
Miao
,
X.
Xu
, and
Y.
Jiang
,
Phys. Scr.
94
,
085703
(
2019
).
19.
D.
Khadka
,
S.
Karayev
, and
S. X.
Huang
,
J. Appl. Phys.
123
,
123905
(
2018
).
20.
A.
Samardak
,
A.
Kolesnikov
,
M.
Stebliy
,
L.
Chebotkevich
,
A.
Sadovnikov
,
S.
Nikitov
,
A.
Talapatra
,
J.
Mohanty
, and
A.
Ognev
,
Appl. Phys. Lett.
112
,
192406
(
2018
).
21.
R.
Juge
,
N.
Sisodia
,
J. U.
Larrañaga
,
Q.
Zhang
,
V. T.
Pham
,
K. G.
Rana
,
B.
Sarpi
,
N.
Mille
,
S.
Stanescu
,
R.
Belkhou
,
M.-A.
Mawass
,
N.
Novakovic-Marinkovic
,
F.
Kronast
,
M.
Weigand
,
J.
Gräfe
,
S.
Wintz
,
S.
Finizio
,
J.
Raabe
,
L.
Aballe
,
M.
Foerster
,
M.
Belmeguenai
,
L. D.
Buda-Prejbeanu
,
J.
Pelloux-Prayer
,
J. M.
Shaw
,
H. T.
Nembach
,
L.
Ranno
,
G.
Gaudin
, and
O.
Boulle
,
Nat. Commun.
13
,
4807
(
2022
).
22.
R. E.
Glover
and
M.
Tinkham
,
Phys. Rev.
108
,
243
(
1957
).
23.
J.
Neu
and
C. A.
Schmuttenmaer
,
J. Appl. Phys.
124
,
231101
(
2018
).
24.
P. U.
Jepsen
,
D.
Cooke
, and
M.
Koch
,
Laser Photonics Rev.
5
,
124
(
2011
).
25.
K. L.
Krewer
,
Z.
Mics
,
J.
Arabski
,
G.
Schmerber
,
E.
Beaurepaire
,
M.
Bonn
, and
D.
Turchinovich
,
Opt. Lett.
43
,
447
(
2018
).
26.
D.
Gall
,
J. Appl. Phys.
119
,
85101
(
2016
).
27.
E.
Milosevic
,
S.
Kerdsongpanya
, and
D.
Gall
, in
2018 IEEE Nanotechnology Symposium (IEEE, Piscataway, NJ, 2018),
pp.
1
5
.

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.