中文

自旋泵浦驱动的二维电子层间隧穿理论:绝热区及超越

介观与纳米尺度物理 2025-09-29 v3

摘要

平行二维电子系统之间的隧穿谱学通过测量隧穿电导,为探测底层电子性质提供了有力方法。在这项工作中,我们提出了一个由自旋泵浦驱动的二维到二维隧穿系统中自旋输运的理论框架。该理论适用于垂直异质结构,其中两层金属二维电子系统被绝缘势垒隔开,其中一层与在共振下驱动的磁性层交换耦合。利用非微扰的Floquet-Keldysh形式,我们推导了在宽驱动频率范围内隧穿自旋和电荷电流的一般表达式,超越了传统的绝热泵浦区域。在低频下,我们获得了恢复绝热区域已知行为的解析结果。然而,在较高频率下,我们的数值结果揭示了自旋和电荷电流对频率和进动角的依赖关系存在显著偏差。这项工作为磁化动力学在隧穿输运中的作用提供了新的见解,为探索非绝热自旋泵浦现象开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.03593,
  title  = {Theory of Tunneling between Two-Dimensional Electron Layers Driven by Spin Pumping: Adiabatic Regime and Beyond},
  author = {Modi Ke and Mahmoud M. Asmar and Wang-Kong Tse},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.03593},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted version in PRB. Eqs. (34)-(36) in version 1 have been reformulated to Eqs. (33)-(35) in versions 2-3 for the spin and charge tunneling currents, allowing a display of their full dependence on the spectral functions. Version 3 differs from version 2 by an additional data availability statement