反铁磁体中的尼尔自旋流
介观与纳米尺度物理
2023-05-26 v1 材料科学
摘要
已知铁磁体支持自旋极化电流，其控制着各种对自旋电子学有用的自旋相关输运现象。相反，完全补偿的反铁磁体预期仅支持全局自旋中性电流。在此，我们证明这些全局自旋中性电流可表征为尼尔自旋流，即通过不同磁子晶格流动的交错自旋流。尼尔自旋流出现在具有强子晶格内耦合（跳跃）的反铁磁体中，并驱动反铁磁隧道结 (AFMTJ) 中的隧穿磁阻 (TMR) 与自旋转移矩 (STT) 等自旋相关输运现象。以 RuO 和 FeGeTe 作为代表性反铁磁体，我们预言具有强交错自旋极化的尼尔自旋流会产生可观的类场 STT，能够在相应 AFMTJ 中实现尼尔矢量的确定性翻转。我们的工作揭示了完全补偿反铁磁体此前未被探索的潜力，并为反铁磁自旋电子学实现高效的信息写入与读取铺就了新途径。
引用
@article{arxiv.2212.02367,
title = {N\'eel Spin Currents in Antiferromagnets},
author = {Ding-Fu Shao and Yuan-Yuan Jiang and Jun Ding and Shu-Hui Zhang and Zi-An Wang and Rui-Chun Xiao and Gautam Gurung and W. J. Lu and Y. P. Sun and Evgeny Y. Tsymbal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.02367},
year = {2023}
}