Bi₂Se₃와 Ag 층 계면에서의 라쉬바 효과 증대에 의한 자기 감쇄 증가에 대한 연구

Abstract

본 연구에서 연구진은 위상절연체/강자성 이층 구조에서 동일면 도파관 기반의 강자성 공명 측정 방법을 이용하여 스핀 펌핑 효과를 연구하였다. 준비된 3개의 시료인, NiFe, Bi₂Se₃/NiFe, Bi₂Se₃/Ag/NiFe의 자기 감쇄 값을 측정 및 비교하였으며, 특히 NiFe에서 관찰된 자기 감쇄 값에 비해 다른 두 시료의 자기 감쇄값의 증가를 살펴보았다. Bi₂Se₃/NiFe 시료에서는 자기 감쇄 값이 3배 증가하는 것을 보았으며, 이는 강한 스핀 펌핑 효과가 Bi₂Se₃과 NiFe 계면에 발생한 것 때문에 생긴 결과이다. 매우 놀랍게도, 1.5 nm 두께의 Ag를 Bi₂Se₃과 NiFe 사이에 삽입하였을 때, 자기 감쇄 값이 NiFe에서 비해 12배 이상 증가하는 것을 관찰할 수 있었으며, 이는 Bi₂Se₃/Ag의 계면에서 라쉬바 궤도 결합의 세기가 증가함으로 스핀 펌핑이 더 강해졌기 때문으로 이해할 수 있다.