扩展磁性绝缘薄膜中的非局域磁子跨导:第一部分:自旋二极管效应
介观与纳米尺度物理
2023-11-08 v2 材料科学
摘要
本综述对磁子的非线性输运性质进行了全面研究,这些磁子通过 YIGPt 界面的自旋转移效应在扩展 YIG 薄膜内部被电学发射或吸收。我们的目的是在实验上阐明类似于电二极管的磁子跨导不对称电学变化背后的相关图像。该特征根源于通过磁子化学势的电学偏移引起的低能自旋激发密度的变化。随着自旋转移在正向(磁子发射区域)的强度增加,低能磁子的输运性质经历三个不同的区域:\textit{i)} 在低电流下,自旋电流是电流的线性函数,自旋输运是弹道的并由薄膜厚度决定;\textit{ii)} 对于阻尼补偿阈值量级的振幅,它切换到由磁子-磁子弛豫过程限制的高度相关区域,并以磁子跨导的饱和为标志。这里控制磁子密度的主要偏置是发射极下方的热涨落。\textit{iii)} 随着发射极下方的温度接近居里温度,与高能磁子的散射占主导地位,导致扩散输运。我们注意到,这种输运区域的序列与 Radii Gurzhi 预测的超纯介质中的电子流体力学输运具有相似性。限于磁子流形低能部分的本研究补充了本综述的第二部分\cite{kohno_2F},后者集中于传播磁子的整个谱。
引用
@article{arxiv.2210.08304,
title = {Non-local magnon transconductance in extended magnetic insulating films.\\ Part I: spin diode effect},
author = {Ryuhei Kohno and Kyongmo An and Eric Clot and Vladimir V. Naletov and Nicolas Thiery and Laurent Vila and Richard Schlitz and Nathan Beaulieu and Jamal Ben Youssef and Madjid Anane and Vincent Cros and Hugo Merbouche and Thomas Hauet and Vladislav E. Demidov and Sergej O. Demokritov and Gregoire de Loubens and Olivier Klein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.08304},
year = {2023}
}