Detecção elétrica de correntes de spin em sistemas nano-estruturados
Resumo
Spintrônica é um campo de pesquisa emergente que busca compreender o papel do spin eletrônico na física do estado sólido. Avanços nesta área de estudos permitirão o uso energeticamente eficiente de memórias magnéticas e prometem o desenvolvimento de novos dispositivos através da manipulação de sinais com correntes de spin, sem fluxo de carga elétrica. Através da ressonância ferromagnética (FMR) é possível gerar correntes de spin através do efeito conhecido como spin pumping. Estas correntes se propagam do material ferromagnético para um material metálico não-magnético (NM) adjacente. No material NM, o acoplamento spin-órbita gera espalhamento dependente de spin, convertendo correntes de spin em correntes de carga que são facilmente detectadas. Este fenômeno é conhecido como efeito Hall de spin inverso. O principal objetivo deste trabalho é estudar a tensão gerada por este efeito em filmes finos nano-estruturados, crescidos por magnetron sputtering. Para estabelecer a FMR utilizaremos uma microstrip line conectada a um analisador vetorial de rede. Os sinais elétricos dc podem ser detectados diretamente sobre o filme com um nanovoltímetro. Já que diferentes efeitos podem gerar uma voltagem dc em amostras em FMR, utilizaremos dois métodos para separar corretamente as contribuições. O primeiro é baseado em uma medida angular, enquanto o segundo é baseado na inversão da direção de injeção de corrente de spin.