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厚绝缘反铁磁薄膜中的自旋输运

介观与纳米尺度物理 2020-02-05 v2 材料科学

摘要

研究了单轴绝缘反铁磁体(AF)中磁子激发的自旋输运。在自旋偏置与温度梯度的线性响应下,计算了正常金属--绝缘反铁磁体--正常金属异质结构的自旋输运性质。我们聚焦于厚膜 regime,其中 AF 厚于磁子平衡长度。该 regime 允许使用漂移-扩散方法,这与 Bender 等人 2017 年考虑的薄膜极限相反,后者中随机方法是合理的。我们获得了结构自旋塞贝克系数 S\mathcal{S} 与磁子电导 G\mathcal{G} 的温度与厚度依赖性。在评估中,我们纳入了场依赖与温度依赖的守恒自旋的磁子间散射过程的影响。此外,通过在考虑界面处子晶格对称性破缺的微观模型中评估接触磁子电导,研究了界面自旋输运。我们发现,尽管磁子间散射确实轻微抑制了自旋塞贝克效应,但输运总体上不受影响,相关的自旋衰减长度由非磁子守恒过程(如 Gilbert 阻尼)决定。此外,我们发现尽管结构自旋电导可能在自旋翻转转变附近增强,但由于正常金属|磁体界面的自旋阻抗,它并不发散。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.05881,
  title  = {Spin Transport in Thick Insulating Antiferromagnetic Films},
  author = {Roberto E. Troncoso and Scott A. Bender and Arne Brataas and Rembert A. Duine},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.05881},
  year   = {2020}
}

备注

14 pages and 6 figures