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拓扑半金属 SrIrO3 中的各向异性线性与非线性电荷-自旋转换

材料科学 2024-03-04 v1

摘要

过去十年中,利用电场线性响应中的自旋流通过自旋轨道转矩(SOTs)操控磁化态,是实现众多自旋电子器件的核心概念之一。除线性 regime 外,近来在平方电场下的非线性电荷-自旋转换已在具有非平庸自旋织构的多种材料中被认识,开启了非线性自旋电子学这一新兴领域。在此,我们报道了在单一拓扑半金属 SrIrO3(110) 薄膜中线性与非线性电荷-自旋转换的研究,该薄膜在动量空间中具有强自旋轨道耦合和非平庸自旋织构。在非线性 regime,对晶向依赖响应的观测表明在费米面附近存在由各向异性表面态诱导的自旋-动量锁定。此类各向异性自旋织构也在线性响应 regime 中产生自旋流,主要贡献于类场 SOT 分量。我们的工作展示了线性与非线性方法相结合在理解和利用拓扑材料中电荷-自旋转换方面的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.12499,
  title  = {Anisotropic linear and nonlinear charge-spin conversion in topological semimetal SrIrO3},
  author = {Bin Lao and Peitao Liu and Xuan Zheng and Zengxing Lu and Sheng Li and Kenan Zhao and Liguang Gong and Tao Tang and Keyi Wu and You-guo Shi and Yan Sun and Xing-Qiu Chen and Run-Wei Li and Zhiming Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.12499},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 5 figures