基于非传统 $p$ 波磁性材料的时反演保留自旋阀和自旋晶体管

非传统磁性材料中各向异性自旋分裂开辟了实现无需净磁化或相对论自旋轨道耦合的自旋电子学功能的新机会。本文我们提出了一种基于非传统 $p$ 波磁性材料 (UPMs) 的自旋阀和自旋晶体管。自旋阀在其中实现，其中将正常金属夹在两个 UPMs 之间，其交换场强度向量定向垂直于夹层方向。该器件的电导由两种 UPMs 之间的自旋对齐所决定：当它们的强度向量平行时，自旋态对齐使电子传输高效，导致高电导状态；相反，平行配置因相反的自旋取向而抑制电导。此外，可以通过将中心正常金属替换为另一个具有纵向取向强度向量和垂直自旋偏振轴的 UPM 来将自旋阀扩展为自旋晶体管。中心 UPM 使所有横向模式都实现统一的自旋预cession，预cession 频率相同。两种器件都可以通过调节 UPMs 的强度向量来进行电气控制。这些发现将 UPMs 确立为开发无需净磁化或相对论自旋轨道耦合的自旋电子学器件的有前景的平台。