自旋极化子学：一项新兴技术

本文借助有效的低能哈密顿量，从理论上传究了 La 掺杂 $CaMnO_3$ 中自旋极化子的静态与动态性质。哈密顿量中的所有参数均由第一性原理理论评估，无可调参数。该哈密顿量被用于研究体相、表面以及单层二维层中的自旋极化子的温度稳定性以及对外部施加电场的响应。技术上，这涉及原子尺度自旋动力学模拟与动力学蒙特卡洛模拟相结合。在可比较之处，我们的模拟与已有实验数据和先前理论表现出极好的一致性。值得注意的是，我们发现可对该材料中自旋极化子的迁移率实现优异控制，而决定这一点的关键参数是温度与所施加电场的强度。我们概述了自旋极化子的不同技术含义，并指出自旋极化子学是纳米技术的一个新兴子领域。特别地，我们证明了利用 $CaMnO_3$ 中的自旋极化子在原子尺度上写入和擦除信息是可行的。