纳米级 p-Si 中自旋驱动的涌现反铁磁性与金属-绝缘体转变
介观与纳米尺度物理
2018-01-03 v1 材料科学
摘要
电荷、自旋和轨道自由度的纠缠可产生涌现行为，尤其在薄膜、表面和界面中。通常，展现这些性质的材料需要大的自旋轨道耦合。我们假设，在广泛研究的简单材料（如 Si）中，涌现行为也可由自旋、电子和声子相互作用引起。即，大的本征自旋轨道耦合并非涌现行为的必要条件。核心假设是，当样品的某一维度与自旋扩散长度同量级（或更小时），由自旋注入或自旋霍尔效应（SHE）引起的非平衡自旋积累将导致非铁磁半导体中的涌现相变。在本实验工作中，我们报道了 Pd (1 nm)/Ni81Fe19 (25 nm)/MgO (1 nm)/p-Si (~400 nm) 薄膜样品中的自旋介导的涌现反铁磁性和金属-绝缘体转变。通过 Rashba 自旋轨道耦合介导的自旋霍尔磁电阻行为观测到的 p-Si 中的自旋霍尔效应，被提出引起自旋积累及由此产生的涌现行为。该相变由纵向三次谐波电压的发散行为发现，其与热导率和热容相关。
引用
@article{arxiv.1801.00071,
title = {Spin driven emergent antiferromagnetism and metal insulator transition in nanoscale p-Si},
author = {Paul C Lou and Sandeep Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.00071},
year = {2018}
}
备注
34 pages, Physica Status Solidi B- Physics, 2017