磁化强度进动磁性隧道结中的自旋与电荷泵浦：非平衡格林函数方法

我们研究了F|I|N或F|I|F（F-铁磁体；I-绝缘体；N-正常金属）纳米厚度多层膜中，由单层铁磁层磁化强度进动泵浦产生的自旋与电荷电流，该多层膜连接在两个无外加偏压的正常金属电极之间。我们研究了一维简单模型（由单个进动自旋和势垒作为“样品”组成）以及现实的三维器件。在旋转参考系中磁化强度表现为静态，这些结被映射到一个四端直流电路上，其有效半金属铁磁电极由驱动铁磁共振（FMR）条件下磁化强度进动的微波辐射频率$\hbar \omega/e$提供偏压。我们表明，在F|I|F结中，在隧穿势垒后方减弱且在相反方向增强的泵浦自旋电流，被第二层F层过滤为电荷电流，从而在开路中产生约$\sim 1$ $\mu$V（在FMR频率$\sim 10$ GHz下）的直流泵浦电压。在F|I|N器件中，由于在泵浦的旋转参考系图像中连接四个电极的透射系数存在由势垒引起的不对称性，比其小几个数量级的电荷电流及相应的直流电压与泵浦自旋电流同时出现。