Spin orbitronics in metals

Abstract

El trabajo realizado en esta tesis se centra en el estudio de la inyección,transporte y detección de corrientes puras de espín en metales. Una de lasmaneras para crear y detectar estas corrientes es utilizando electrodosferromagnéticos (FM). Sin embargo también se pueden emplear materiales nomagnéticos(NM) con fuerte interacción espín-órbita para el mismo fin, porejemplo mediante el efecto Hall de espín (SHE, de las siglas en inglés) o elefecto de Rashba-Edelstein (REE, de las siglas en inglés). En esta tesis se hanempleado los tres métodos, el uso de electrodos FM y los efectos SHE y REE.En la primera parte de la tesis utilizamos electrodos FM de Py parainyectar corrientes puras de espín en un canal NM de Ag. Estas corrientes sedetectan con un segundo electrodo FM de Py. Esto nos permite estudiar laspropiedades básicas de transporte en Ag así como las propiedades deinyección de espín. Mediante un controlado crecimiento epitaxial de Agconseguimos mejorar sus propiedades de transporte de espín, en comparacióncon las propiedades de al Ag policristalina.En una segunda parte nos centramos en la conversión de corriente deespín a corriente de carga en Pt, Au y Bi. Para el caso del Pt y Au estaconversión ocurre debido al SHE mientras que en el Bi, debido a suspropiedades únicas, la conversión ocurre sólo en la superficie de Bi, dandolugar a REE. Estudiando ambos efectos en función de la temperaturaobtenemos los mecanismos responsables de la conversión de corriente deespín a corriente de carga para cada caso.Por último, estudiamos la magnetoresistencia Hall de espín que ocurre ensistemas formados por materiales NM con fuerte interacción espín-órbita yaislantes FM. Este estudio en Pt/CoFe2O4 nos permite conocer detalles sobrela interficie entre ambos y sobre la magnetización superficial del CoFe2O4 queno es posibles de extraer mediante otros métodos experimentales