拓扑Dirac半金属表面的长程自旋输运
介观与纳米尺度物理
2021-06-30 v1
摘要
我们从理论上提出由拓扑Dirac半金属(TDSM)无能隙表面态介导的长程自旋输运。低耗散自旋流是下一代自旋电子器件的基石。虽然金属中的传导电子和铁磁绝缘体(FMI)中的自旋波是自旋流的主要载体,但由于焦耳热或Gilbert阻尼,其传播长度不可避免地受限。为了抑制耗散并实现长程自旋输运,我们在此利用TDSM(如和)的自旋螺旋表面态,其对抗无序具有鲁棒性。基于由两个FMI经TDSM连接的结,我们证明一个FMI中的磁化动力学会在TDSM表面诱导出自旋流流向另一个FMI。通过表面解析输运理论和体相实时演化的数值模拟,我们发现诱导自旋流取一个普适的半量子化值,对FMI与TDSM之间的微观耦合结构不敏感。我们表明该表面自旋流在长程上对抗无序具有鲁棒性,这说明TDSM表面是实现自旋电子器件的有前景的系统。
引用
@article{arxiv.2103.06519,
title = {Long-range spin transport on the surface of topological Dirac semimetal},
author = {Yasufumi Araki and Takahiro Misawa and Kentaro Nomura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.06519},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 11 figures