近日，松山湖材料實驗室自旋量子材料與器件課題組在國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的支持下，研究了具有傾斜Néel矢量（101）–RuO2（納米二氧化釕）交錯磁體中的正-逆自旋劈裂效應（ASSE）。相關成果發表于《先進科學》（Advanced Science）。
該研究通過脈沖激光沉積結合磁控濺射的方式制備了高質量的RuO2薄膜和RuO2/Py磁異質結構，分別結合自搭建的自旋軌道力矩鐵磁共振技術和自旋泵浦技術，同時進行了正-逆自旋劈裂效應的系統表征：通過自旋軌道力矩鐵磁共振技術對電流沿RuO2不同晶體取向進行了各向異性的自旋力矩測試，發現只有當電流沿（010）方向時，才具有顯著的z-方向自旋力矩。
研究人員進一步利用直流電流誘導的自旋劈裂力矩調節共振線寬即MOD方法更加直接評估了類阻尼力矩效率，獲得各向異性的類阻尼力矩且與溫度有強烈的依賴關系；通過自旋泵浦技術在RuO2中進行逆自旋劈裂效應測試，分別利用面內和面外微波場激勵兩種手段，實現發現與晶體取向相關的自旋泵浦信號[沿（010）方向最大化]以及較低溫度下各向異性的自旋泵浦信號的增強，證實RuO2中的逆自旋劈裂效應。
該研究揭示了RuO2中與晶體取向相關的正-逆自旋劈裂效應誘導的電荷-自旋相互轉換現象，且具有與溫度高度相關的特性。這一研究結果將進一步推動對交錯磁體中自旋劈裂效應的理解，為未來自旋劈裂力矩-磁性隨機存儲器奠定科學基礎。
相關論文信息：http://doi.org/10.1002/advs.202400967
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