3d 过渡金属中反常巨大的逆自旋霍尔效应及自旋 - 轨道耦合随 d 轨道填充的系统性变化
材料科学
2014-10-08 v1
摘要
普遍认为自旋 - 轨道耦合（SOC）遵循（原子序数）依赖关系，且仅在重元素中变得显著。因此，鉴于 3d 过渡金属的值较小，其 SOC 应可忽略不计。利用基于结构的动态自旋泵浦技术，我们发现了一系列 3d 金属中自旋霍尔角随 d 轨道填充的系统性演化，这与在 5d 金属中观察到的行为相似。特别是，Cr 和 Ni 表现出非常大的自旋霍尔角（约为 Pt 的一半），表明在 3d 金属的自旋霍尔效应（SHE）中，d 轨道填充而非起主导作用。这一结果丰富了我们对 SHE 的理解，拓宽了可用于探索由 SOC 引发的丰富现象的材料范围，并为检验过渡金属中自旋 - 轨道耦合的理论模型提供了指引。
引用
@article{arxiv.1410.1590,
title = {Surprisingly large inverse spin Hall effect and systematic variation of spin-orbit coupling with d-orbital filling in 3d transition metals},
author = {Chunhui Du and Hailong Wang and Fengyuan Yang and P. Chris Hammel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.1590},
year = {2014}
}
备注
17 pages, 4 figures, 1 table