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基于 2DHG/磁性绝缘体界面三向 spin-orbit 耦合的增强 Gilbert 阻尼

介观与纳米尺度物理 2025-02-18 v1 强关联电子

摘要

我们研究了 2DHG/磁性绝缘体 (FI) 界面上 Gilbert 阻尼的增强现象,FI 层的自旋泵送将自旋注入 2DHG,三向 Rashba 自旋轨道耦合 (RSOC) 显著提升了自旋松弛和自旋泵送效率,与 2DEG 系统形成鲜明对比。阻尼的主要贡献来自带间跃迁,表现出类似导电性质,当温度 T0 T \to 0 时即表现为导电行为。结果表明,由于三向 RSOC 持续的影响,阻尼仍大于 2DEG。RSOC 与磁振荡子吸收之间的相互作用拓宽了谱响应,阻尼峰在较高温度下位移更显著。更强的 RSOC 扩大了磁振子相互作用的相空间,从而扩大了阻尼光谱。关键观察到:当费米能级 (Ef E_f ) 为有限值时,维持自旋不平衡并增强阻尼;而当 Ef=0 E_f = 0 时抑制阻尼,与 2DEG 不同。RSOC 的电场可调性 enables 实时控制自旋松弛和角动量传递,为开发 voltage-controlled spintronic 器件提供了路径。这些发现突显了 2DHG 在通过电场和热效应调控自旋动力学方面的优势潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.11662,
  title  = {Enhanced Gilbert Damping via Cubic Spin-Orbit Coupling at 2DHG/Ferromagnetic Insulator Interface},
  author = {Sushmita Saha and Alestin Mawrie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.11662},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 7 figures