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轨道力矩:通过轨道电流注入产生力矩

介观与纳米尺度物理 2020-02-26 v3

摘要

我们提出了一种通过注入轨道电流产生力矩的机制,我们将其称为 orbital torque\textit{orbital torque}(轨道力矩)。在由非磁体(NM)和铁磁体(FM)组成的磁性双层结构中,我们考虑自旋轨道耦合(SOC)仅存在于 FM 中的情况。尽管 NM 中不存在 SOC,但 NM 中可以产生轨道霍尔效应。当由此产生的轨道霍尔电流注入 FM 时,FM 的 SOC 将轨道角动量转化为自旋,从而对 FM 的磁化强度施加力矩。值得注意的是,即使对于 SOC 强度与 3d3d FM 相当的小 SOC 强度,轨道力矩也可以与具有强 SOC 的 NM 的自旋霍尔效应所产生的自旋力矩相当。这提供了一种实验探测 OHE 的方法,并为实现基于表现出巨大轨道响应的轻元素的自旋力矩器件开辟了新途径。讨论了其实验意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.01085,
  title  = {Orbital Torque: Torque Generation by Orbital Current Injection},
  author = {Dongwook Go and Hyun-Woo Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.01085},
  year   = {2020}
}