从第一性原理计算向过渡金属注入轨道角动量
介观与纳米尺度物理
2026-05-20 v2
摘要
我们使用量子力学散射计算，实现在紧密基组中的 muffin-tin 轨道，来计算过渡金属中的非平衡自旋和轨道电流，以理解它们衰减的长度尺度。在自旋电流的情况下，松弛长度称为自旋翻转扩散长度，已相当人熟知。我们将对自旋电流的经验应用到研究轨道极化电流，发现它们行为方式有显著不同。当从铅注入时，轨道电流在几个原子层内衰减，这与当前对实验结果的解释相反后者似乎显示出在自旋翻转扩散长度及更长尺度上的指数衰减。当包含自旋轨道耦合时，注入的轨道电流在几个原子层内部分转换为自旋电流。这一洞见为轨道霍尔效应的物理提供了新的视角。
引用
@article{arxiv.2605.02548,
title = {Injection of orbital angular momentum into transition metals from first-principles},
author = {Max Rang and Paul J. Kelly},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.02548},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 11 figures