NiMnSb 中的单向磁电阻与自旋轨道转矩

由相对论性自旋轨道耦合和空间反演对称性破缺引起的自旋相关输运现象往往在微观上难以解释，特别是当它们出现在表面或界面时。本文对具有该半霍伊斯勒晶体体相内反演不对称性的模型室温铁磁体 NiMnSb 中的自旋轨道转矩与单向磁电阻进行了理论与实验研究。除对磁化的角依赖外，Rashba 与类 Dresselhaus 自旋轨道耦合的竞争导致这些效应对所施加电场晶体方向的依赖。我们所观察到的现象学凸显了常用实验解释方法的潜在不适用性。我们指出，一般而言，由测得自旋轨道转矩推断的电流诱导非平衡自旋极化与单向磁电阻之间并无直接联系。我们还强调，单向磁电阻在电场—电流指标中不仅具有纵向分量，还具有横向分量，这使得在常见实验技术中将其与检测信号的热电贡献分离变得复杂。我们利用理论结果分析了沿不同晶体方向由外延 NiMnSb 薄膜制备的微条器件中谐振与非谐振混频信号的测量，并基于此分析提取了 NiMnSb 中单向磁电阻的实验估计值。