门控超导交变磁异质结中的完美自旋非互易性

我们考虑了一种超导交变磁体异质结，并证明了交变磁性与横向动量通道的选择性过滤之间的相互作用能够实现完美的非互易自旋极化电流。我们证明，这种非互易性同时体现在局域和非局域自旋电流中，标志着方向选择性的局域和非局域自旋行为的出现。我们表明，横向动量通道的选择性过滤是通过在超导交变磁体与金属储库之间的有限正常区域施加门电压来实现的，该区域随后方向性地选择与动量相关的自旋劈裂超导交变磁态相匹配的输运通道，从而允许非互易自旋极化电流。我们发现，局域和非局域自旋非互易性分别具有高度可调的极性和近乎完美的品质因子，这是通过门电压和改变有限区域的长度来实现的。此外，我们发现局域和非局域电荷电流也发展出非互易行为，其品质因子也能达到完美值。在所有情况下，自旋和电荷电流都对交变磁场的变化敏感，这种函数依赖性可用于识别交变磁性的类型。我们的发现提出了一条基于交变磁体的电可控途径，以实现非互易超导自旋电子学器件。