具有邻近诱导自旋轨道耦合的二维金属中自旋注入理论

自旋注入是探究具有自旋轨道耦合（SOC）材料所展现的丰富非平衡自旋依赖现象的有力实验手段。在此，我们发展了二维自旋阀器件中自旋-电荷扩散输运耦合理论。该理论描述了现实的邻近诱导 SOC，其包含由于吸附原子和缺陷引起的空间均匀和随机 SOC 分量，并适用于二维材料与范德瓦耳斯异质结构中的二维电子气。扩散金属中已知的多种电荷到自旋转换机制，包括自旋霍尔效应和若干贡献于电流诱导自旋极化的机制，均被纳入考虑。我们的分析表明，通过分析自旋阀在不同注入自旋极化方向下以及随外加面内磁场变化的非局域电阻，可以辨别主导的转换机制。