自旋电子学中的手性作为广义自旋轨道相互作用
介观与纳米尺度物理
2023-02-15 v2
摘要
本综述聚焦于在磁有序、介电体和导体的激发态中观测到的手性,这些体系在倏逝时具有横向自旋。即使没有任何相对论效应,倏逝波的横向自旋也锁定于其传播平面的动量和表面法向。因此,该手性充当广义自旋轨道相互作用,这导致了自旋电子学中磁、声子、电子、光子和等离激元激发之间各种手性相互作用的发现,这些相互作用将准粒子的激发介导至单一方向,从而产生诸如手性自旋与声子泵浦、手性自旋塞贝克、自旋趋肤、磁子陷阱、磁子多普勒和自旋二极管效应等现象。其与纳米光学和等离激元中的电学对应物存在有趣的类比。在简要回顾表征基态手性磁纹理和手性耦合磁体的手性概念之后,我们转向激发态的手性现象。我们给出了自旋电子学中动力学手性在广义自旋轨道相互作用下的统一电动力学图像,并将其与纳米光学和等离激元中的图像进行比较。基于该一般理论,我们随后综述了磁、光子、电子和声子纳米结构在GHz时间尺度上各种激发之间手性相互作用以及横向自旋近场传递的理论进展和实验证据。在结论之前,我们提供了未来研究的前景。
引用
@article{arxiv.2206.05535,
title = {Chirality as Generalized Spin-Orbit Interaction in Spintronics},
author = {Tao Yu and Zhaochu Luo and Gerrit E. W. Bauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.05535},
year = {2023}
}
备注
136 pages, 60 figures