轨道杂化工程：一种操控轨道电流的奇特策略
材料科学
2026-01-21 v1 强关联电子
摘要
电流诱导的自旋轨道矩(SOT)在下一代自旋轨道电子学中起着关键作用。提高其效率在基础研究和实际应用中都具有重要意义，但至今仍是一个挑战。最近，不依赖于自旋轨道耦合(SOC)的自旋效应的轨道对应物被发现是实现SOT的另一种机制。本工作强调了铜氧化态工程在CuO基异质结构中操控轨道电流及其矩的作用。通过提高铜氧化态，CuO/Cu界面处的轨道杂化以及由此产生的轨道Rashba-Edelstein效应显著增强，产生的矩效率比传统重金属高出近十倍。研究揭示，CuO/Cu界面，而非广泛接受的CuO/Cu界面，是CuO基异质结构中SOT性能增强的原因。此外，通过氧化还原反应，矩效率可以在高阈值和低阈值之间交替切换。当前结果为自旋轨道电子学中的轨道电流和SOT工程建立了一种奇特且稳健的策略，该方法也适用于其他弱SOC材料。
引用
@article{arxiv.2601.12841,
title = {Engineering of Orbital Hybridization: An Exotic Strategy to Manipulate Orbital Current},
author = {Kun Zheng and Haonan Wang and Ju Chen and Hongxin Cui and Jing Meng and Zheng Li and Cuimei Cao and Haoyu Lin and Yuhao Wang and Keqi Xia and Jiahao Liu and Xiaoyu Feng and Hui Zhang and Bocheng Yu and Jiyuan Li and Yang Xu and Zhengzhong Yang and Shijing Gong and Qingfeng Zhan and Tian Shang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.12841},
year = {2026}
}
备注
18 pages, 5 figures; accepted by Adv. Funt. Mater