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有限温度下的自旋输运:铁磁|非磁界面的第一性原理研究

介观与纳米尺度物理 2021-11-22 v1

摘要

界面处对称性的降低导致自旋轨道耦合效应增强,并导致穿过界面的自旋电流不连续。该不连续性由“自旋记忆损失”(SML)参数 δ\delta 表征,该参数此前仅在低温下被直接确定。尽管 δ\delta 被认为在铁磁金属与非磁金属(尤其是 Pt 等重金属)界面相关的实验中十分重要,但为避免引入过多未知界面参数以及常不甚明了的体参数(如自旋翻转扩散长度 lsfl_{\rm sf}),它往往被忽略。本工作中,我们计算了 Co|Pt 与 Py|Pt 界面(其中 Py 为铁磁 Ni80_{80}Fe20_{20} 合金,即坡莫合金)的 δ\delta,以及界面电阻 ARIAR_{\rm I} 与自旋不对称参数 γ\gamma 随温度的变化。我们使用第一性原理散射理论计算电导及局域电荷与自旋电流,在绝热近似下以冻结热晶格及(对铁磁材料)自旋无序来建模温度诱导的无序。体参数与界面参数由自旋电流借助推广至含 SML 的 Valet-Fert 模型提取。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.09731,
  title  = {Spin transport at finite temperatures: A first-principles study for ferromagnetic$|$nonmagnetic interfaces},
  author = {Kriti Gupta and Rien J. H. Wesselink and Zhe Yuan and Paul J. Kelly},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.09731},
  year   = {2021}
}

备注

18 pages, 13 figures