自旋电子学的有效规范场理论
介观与纳米尺度物理
2018-12-04 v2
摘要
本文旨在基于有效规范场——自旋规范场的概念，提出一个全面的自旋电子学现象理论。有效规范场通常在我们变换描述系统的基时出现，并描述系统的低能性质。在我们所考虑的铁磁金属情形中，它源于局域自旋（磁化）的结构，并耦合到传导电子的自旋流。本文前半部分致力于量子力学论证与唯象分析。我们表明自旋规范场具有绝热与非绝热（非对角）分量，构成一个 SU(2) 规范场。绝热分量产生自旋 Berry 相位、拓扑霍尔效应与自旋驱动力，而非绝热分量通过诱导非平衡自旋积累，对自旋转移矩与自旋泵浦效应至关重要。在本文后半部分，描述了场论方法。从微观视角研究了施加自旋极化电流下局域自旋的动力学，并讨论了电流驱动的畴壁运动。还提及了界面自旋轨道相互作用的最新进展。
引用
@article{arxiv.1712.03489,
title = {Effective gauge field theory of spintronics},
author = {Gen Tatara},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.03489},
year = {2018}
}