铁磁绝缘体中的轨道泵浦
介观与纳米尺度物理
2025-06-16 v1 材料科学
摘要
我们报告了在磁性绝缘体 Bi 掺杂钇铁石榴石（BiYIG）中探测到由相干磁子和热磁子共同产生的纯轨道电流。纳米器件中轨道电流和自旋电流的泵浦被联合研究，这些器件由天然氧化的 Cu、纯 Cu、Pt 和 Cr 制成。BiYIG 中电荷传导的缺失以及氧化 Cu 中可忽略的自旋-电荷转换使我们能够区分轨道电流的贡献。对 YIG 和 BiYIG 的比较测量表明，BiYIG/氧化 Cu 中轨道泵浦的起源是磁性绝缘体中轨道磁化强度的动力学。在 Cr 中，泵浦信号由负自旋霍尔效应主导而非正轨道霍尔效应，表明轨道电流代表从磁性绝缘体泵浦的总角动量电流中的少数。我们的结果还表明，提高界面透明度可显著增强泵浦效率，不仅对自旋电流，而且对轨道电流也是如此。
引用
@article{arxiv.2506.11878,
title = {Orbital Pumping in Ferrimagnetic Insulators},
author = {Hanchen Wang and Min-Gu Kang and Davit Petrosyan and Shilei Ding and Richard Schlitz and Lauren J. Riddiford and William Legrand and Pietro Gambardella},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.11878},
year = {2025}
}