磁子对单向自旋霍尔磁电阻的贡献

我们建立了重金属/铁磁绝缘体双层膜中磁子对单向自旋霍尔磁电阻（USMR）贡献的模型。我们表明，Holstein-Primakoff 磁子的扩散输运导致自旋在双层界面附近积累，从而产生一种在电流方向反演下并非不变磁电阻。与 Zhang 和 Vignale [Phys. Rev. B 94, 140411 (2016)] 所描述的、需要导电铁磁体的电子贡献不同，磁子贡献可发生于诸如钇铁石榴石等铁磁绝缘体中。我们表明，磁子 USMR 在主导阶上对重金属的自旋霍尔角呈三次关系，而非电子贡献中的线性关系。我们估计 Pt|YIG 双层中的最大磁子 USMR 在 $10^{-8}$ 量级，但若磁子能隙被抑制，其值可达 $10^{-5}$，从而可与例如 Pt|Co 中的电子贡献相当。我们表明，若磁子扩散长度减小至依赖于各种系统参数的某一特定最优值，有限磁子能隙下的磁子 USMR 可增强一个数量级。