Nature: 亚太赫兹产生的反铁磁磁振子的自旋电流
坡肉先生
2020-01-28
与铁磁体相比，反铁磁体中的自旋动力学具有更短的时间尺度，为超快器件的潜在应用提供了新颖的性能。然而，重金属中通过反铁磁共振产生的自旋电流，以及通过逆自旋霍尔效应同时进行电检测尚未得到明确的证明。
鉴于此，加州大学河滨分校Jing Shi团队报道了在单轴反铁磁Cr2O3晶体和重金属（β相中的Pt或Ta）的异质结构中的太赫兹自旋泵浦。在0.240太赫兹时，Cr2O3中的反铁磁共振发生在大约2.7特斯拉处，仅激发右右旋的磁振子。在自旋倾斜状态下，由于感应磁矩的进动，在10.5特斯拉处发生了另一个共振。两种共振都会在异质结构中生成纯自旋电流，重金属会在开路电压的峰值或谷值处检测到纯自旋电流。在两种情况下观察到的电压极性的反转清楚地证实了电检测信号的纯自旋电流性质：当将检测器金属从Pt切换到Ta时，将自旋霍尔角的符号反转，当翻转磁场方向时，会反转磁振子的手性。电信号在两个共振点上的温度依赖性表明，自旋电流同时包含相干和不相干的磁振子贡献，这通过测量自旋塞贝克效应和现象学理论得到进一步证实。这些发现揭示了反铁磁体中的磁振子激励的独特特征，以及它们在高频状态下自旋电荷转换中的独特作用。
Spin current from sub-terahertz-generated antiferromagnetic magnons，Nature, 2020
https://www.nature.com/articles/s41586-020-1950-4
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