强自旋轨道金属中的声学自旋霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2021-02-02 v2 材料科学
摘要
我们报道了声学自旋霍尔效应的观测，该效应通过自旋轨道相互作用(SOI)实现晶格运动诱导的自旋流。在表面声波(SAW)激发下，我们发现非磁性金属中自旋流沿垂直于表面声波(SAW)传播方向流动。声学自旋霍尔效应在非磁性金属(NM)/铁磁金属(FM)双层膜中表现为依赖于磁场的声学电压。当 NM 层厚度接近其自旋扩散长度时声学电压取最大值，在具有弱 SOI 的 NM 层中消失，并随 SAW 频率线性增加。为解释这些结果，我们发现自旋流必须正比于 SOI 与晶格位移的时间导数。此种形式的自旋流可由随时间变化的 Berry 曲率关联的 Berry 电场和/或由 SOI 介导的非常规自旋-晶格相互作用导出。这些结果表明电子自旋与旋转晶格经由 SOI 强耦合，显示了晶格动力学在强自旋轨道金属中提供自旋流的潜力。
引用
@article{arxiv.2011.03246,
title = {Acoustic spin Hall effect in strong spin-orbit metals},
author = {Takuya Kawada and Masashi Kawaguchi and Takumi Funato and Hiroshi Kohno and Masamitsu Hayashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03246},
year = {2021}
}