We report spin-current generation related to skyrmion dynamics resonantly excited by a microwave in a helimagnetic insulator Cu2OSeO3. A Pt layer was fabricated on Cu2OSeO3 and voltage in the Pt layer was measured upon magnetic upon magnetic resonance of Cu2OSeO3 to electrically detect injected spin currents via the inverse spin Hall effect (ISHE) in Pt. We found that ISHE-induced electromotive forces appear in the skyrmion phase of Cu2OSeO3 as well as in the ferrimagnetic phase, which shows that magnetic skyrmions can contribute to the spin pumping effect.
References
1.
N.
Nagaosa
and Y.
Tokura
, Nat. Nanotechnol.
8
, 899
(2013
).2.
A.
Fert
, V.
Cros
, and J.
Sampaio
, Nat. Nanotechnol.
8
, 152
(2013
).3.
S.
Mühlbauer
, B.
Binz
, F.
Jonietz
, C.
Pfleiderer
, A.
Rosch
, N.
Neubauer
, R.
Georgii
, and P.
Böni
, Science
323
, 915
(2009
).4.
X. Z.
Yu
, Y.
Onose
, N.
Kanazawa
, J. H.
Park
, J. H.
Han
, Y.
Matsui
, N.
Nagaosa
, and Y.
Tokura
, Nature
465
, 901
(2010
).5.
X. Z.
Yu
, N.
Kanazawa
, Y.
Onose
, K.
Kimoto
, W. Z.
Zhang
, S.
Ishiwata
, Y.
Matsui
, and Y.
Tokura
, Nature Mater.
10
, 106
(2011
).6.
S.
Seki
, X. Z.
Yu
, S.
Ishiwata
, and Y.
Tokura
, Science
336
, 198
(2012
).7.
Y.
Li
, N.
Kanazawa
, X. Z.
Yu
, A.
Tsukazaki
, M.
Kawasaki
, M.
Ichikawa
, X. F.
Jin
, F.
Kagawa
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. Lett.
110
, 117202
(2013
).8.
N.
Kanazawa
, Y.
Onose
, T.
Arima
, D.
Okuyama
, K.
Ohoyama
, S.
Wakimoto
, K.
Kakurai
, S.
Ishiwata
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. Lett.
106
, 156603
(2011
).9.
Y.
Shiomi
, N.
Kanazawa
, K.
Shibata
, Y.
Onose
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. B
88
, 064409
(2013
).10.
A.
Neubauer
, C.
Pfleiderer
, B.
Binz
, A.
Rosch
, R.
Ritz
, P. G.
Niklowitz
, and P.
Böni
, Phys. Rev. Lett.
102
, 186602
(2009
).11.
M.
Lee
, W.
Kang
, Y.
Onose
, Y.
Tokura
, and N. P.
Ong
, Phys. Rev. Lett.
102
, 186601
(2009
).12.
T.
Schulz
, R.
Ritz
, A.
Bauer
, M.
Halder
, M.
Wagner
, C.
Franz
, C.
Pfleiderer
, K.
Everschor
, M.
Garst
, and A.
Rosch
, Nat. Phys.
8
, 301
(2012
).13.
F.
Jonietz
, S.
Mühlbauer
, C.
Pfleiderer
, A.
Neubauer
, W.
Münzer
, A.
Bauer
, T.
Adams
, R.
Georgii
, P.
Böni
, R. A.
Duine
, K.
Everschor
, M.
Garst
, and A.
Rosch
, Science
330
, 1648
(2010
).14.
X. Z.
Yu
, N.
Kanazawa
, W. Z.
Zhang
, T.
Nagai
, T.
Hara
, K.
Kimoto
, Y.
Matsui
, Y.
Onose
, and Y.
Tokura
, Nat. Commun.
3
, 988
(2012
).15.
I.
Zutic
, J.
Fabian
, and S.
Das Sarma
, Rev. Mod. Phys.
76
, 323
(2004
).16.
S.
Mizukami
, Y.
Ando
, and T.
Miyazaki
, Phys. Rev. B
66
, 104413
(2002
).17.
Y.
Tserkovnyak
, A.
Brataas
, G. E. W.
Bauer
, and B. I.
Halperin
, Rev. Mod. Phys.
77
, 1375
(2005
).18.
A.
Azevedo
, L. H.
Vilela Leão
, R. L.
Rodriguez-Suarez
, A. B.
Oliveira
, and S. M.
Rezende
, J. Appl. Phys.
97
, 10C715
(2005
).19.
T.
Kimura
, Y.
Otani
, T.
Sato
, S.
Takahashi
, and S.
Maekawa
, Phys. Rev. Lett.
98
, 156601
(2007
).20.
E.
Saitoh
, M.
Ueda
, H.
Miyajima
, and G.
Tatara
, Appl. Phys. Lett.
88
, 182509
(2006
).21.
S. O.
Valenzuela
and M.
Tinkham
, Nature
442
, 176
(2006
).22.
T.
Seki
, Y.
Hasegawa
, S.
Mitani
, S.
Takahashi
, H.
Imamura
, S.
Maekawa
, J.
Nitta
, and K.
Takanashi
, Nature Mater.
7
, 125
(2008
).23.
S.
Takahashi
and S.
Maekawa
, Phys. Rev. Lett.
88
, 116601
(2002
).24.
K.
Ando
, Y.
Kajiwara
, S.
Takahashi
, S.
Maekawa
, K.
Takemoto
, M.
Takatsu
, and E.
Saitoh
, Phys. Rev. B
78
, 014413
(2008
).25.
L.
Chen
, F.
Matsukura
, and H.
Ohno
, Nat. Commun.
4
, 2055
(2013
).26.
T.
Adams
, A.
Chacon
, M.
Wagner
, A.
Bauer
, G.
Brandl
, B.
Pedersen
, H.
Berger
, P.
Lemmens
, and C.
Pfleiderer
, Phys. Rev. Lett.
108
, 237204
(2012
).27.
S.
Seki
, J. H.
Kim
, D. S.
Inosov
, R.
Georgii
, B.
Keimer
, S.
Ishiwata
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. B
85
, 220406(R)
(2012
).28.
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
).29.
K. H.
Miller
, X. S.
Xu
, H.
Berger
, E. S.
Knowles
, D. J.
Arenas
, M. W.
Meisel
, and D. B.
Tanner
, Phys. Rev. B
82
, 144107
(2010
).30.
J.-W. G.
Bos
, C. V.
Colin
, and T. T. M.
Palstra
, Phys. Rev. B
78
, 094416
(2008
).31.
M.
Kataoka
, J. Phys. Soc. Jpn.
56
, 3635
(1987
).32.
Y.
Onose
, Y.
Okamura
, S.
Seki
, S.
Ishiwata
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. Lett.
109
, 037603
(2012
).33.
M.
Date
, K.
Okuda
, and K.
Kadowaki
, J. Phys. Soc. Jpn.
42
, 1555
(1977
).34.
O.
Petrova
and O.
Tchernyshyov
, Phys. Rev. B
84
, 214433
(2011
).35.
M.
Mochizuki
, Phys. Rev. Lett.
108
, 017601
(2012
).36.
Y.
Okamura
, F.
Kagawa
, M.
Mochizuki
, M.
Kubota
, S.
Seki
, S.
Ishiwata
, M.
Kawasaki
, Y.
Onose
, and Y.
Tokura
, Nat. Commun.
4
, 2391
(2013
).37.
R.
Iguchi
, K.
Ando
, R.
Takahashi
, T.
An
, E.
Saitoh
, and T.
Sato
, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1
51
, 103004
(2012
).38.
J.
Ohe
and Y.
Shimada
, Appl. Phys. Lett.
103
, 242403
(2013
).© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
