由磁化量子涨落引起的自旋转移

自旋转移——即角动量从自旋极化电流向磁性材料的转移——作为一种高效机制被广泛研究，用于电子操控纳米磁系统中的静态与动态状态，推动了我们对纳米磁学与电子输运的理解，并促进了节能磁性纳米器件的发展。我们目前对自旋转移的理解建立在磁化的经典近似之上，尽管介导自旋转移的自旋极化电子是按量子力学处理的。在此，我们利用纳米级磁性自旋阀结构证明，现有自旋转移理论中被忽略的磁化量子零点涨落，在低温下对该效应起主导作用，甚至在室温下仍不可忽略。所证明的量子自旋转移（QST）的特征在于涨落强度对电流的非平滑分段线性依赖关系，且不仅可由电子的定向流动驱动，还可由其热运动驱动。这一效应可以增强电流诱导现象，克服目前被视为自旋转移机制根本性限制的效率瓶颈。