无序磁性绝缘体中的长距离自旋输运
介观与纳米尺度物理
2017-10-25 v1 无序系统与神经网络
摘要
通过磁振子在磁性绝缘体中传输自旋的研究近期已在多种具有长程有序且自旋激发谱被充分理解的磁性系统中展开。本文展示了自旋通过既具有磁性无序又具有结构无序的非晶磁性绝缘体传输的显著效应。我们利用相隔10微米或以上的铂条中的自旋霍尔效应与逆自旋霍尔效应，在非局域几何结构中产生并探测了通过非晶钇铁石榴石（-YIG）薄膜的自旋流。通过将悬浮微加工热隔离平台上 -YIG 中的非局域自旋输运与在体衬底上进行的相同实验进行对比，我们展示了面内热梯度对无序磁性绝缘体中自旋输运的强烈影响。由此产生的非局域电压信号比在晶体磁性绝缘体中观察到的要大几个数量级，即使在超过 微米的距离上也能轻易测量到自旋信号。类似于热传输中无序材料支持一系列可产生大热导率的振动激发，我们提出，无序磁性系统中的高效自旋输运可通过类似的激发谱发生，该激发谱依赖于强烈的局域交换相互作用且不需要长程有序。本工作不仅为自旋输运的基础实验与理论研究开辟了新领域，也为磁子学与自旋电子器件的材料科学设定了新方向。
引用
@article{arxiv.1706.05196,
title = {Long-distance spin transport in a disordered magnetic insulator},
author = {Devin Wesenberg and Tao Liu and Davor Balzar and Mingzhong Wu and Barry L. Zink},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.05196},
year = {2017}
}