磁隧道结中磁化动力学诱导的隧穿势垒增强直流电压信号

我们从理论上研究了最近在磁隧道结中观察到的由磁化进动产生的隧穿势垒增强的直流电压信号。虽然自旋泵浦被高隧穿阻抗所抑制，但预测了两个互补过程将在铁磁体(F)|绝缘体(I)|正常金属(N)以及F|I|F结中产生显著的电压，其中一个铁磁体被共振激发。F|I|F系统中的磁动力学诱导了鲁棒的电荷泵浦，从而在开路中转化为电压。此外，单层铁磁层中的动力学在铁磁体内部产生了纵向自旋积累。隧穿势垒随后充当非侵入式探针，将自旋积累转换为可测量的电压。所提出的两种机制均不受自旋弛豫的影响，而自旋弛豫在指数级缓慢的隧穿速率尺度上通常很快。然而，纵向自旋积累的构建对自旋弛豫图景中的唯象要素非常敏感。