ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ СПИНОВАЯ ИНЖЕКЦИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Теоретически рассматривается спиновая инжекция из ферромагнетика в немагнитный материал, обусловленная протеканием переменного электрического тока. Показано, что в немагнитном материале возбуждаются сильно затухающие волны электронной намагниченности. Еслиωτs ≪ 1, где ω — частота, τs — время спиновой релаксации, координатная зависимость намагниченности имеет экспоненциальный характер, а еслиωτs ≫ 1, волновой вектор имеет такую зависимость от частоты, как и в случае обычного скин-эффекта, т. е. имеет место спиновый скин-эффект. Увеличение частоты ведет к снижению эффективности спиновой инжекции. При отключении высокочастотного тока намагниченность электронов внутри немагнитного материала вблизи интерфейса меняется быстрее, чем при отключении постоянного тока. Показано, что при высокой подвижности электронов (например, в GaAs) высокочастотный электрический ток может индуцировать колебания не только на частотеω, но и на кратных частотах.

Об авторах

Н. Г. Бебенин

Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

Email: bebenin@imp.uran.ru
Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. Spin Physics in Semiconductor, ed. by M. I. Dyakonov, Second Edition, Springer Int. Publ. AG (2017).
  2. Spin Current, ed. by S. Maekawa, S. O. Valenzuelo, S. Saitoh, and T. Kimura, United Kingdom, Oxford Univ. Press, Oxford (2017).
  3. A. Hirohata, K. Yamada, Y. Nakatani, I.-L. Prejbeanu, B. Di´eny, P. Pirro, and B. Hillebrands, J. Magn. Magn. Mater. 509, 166711 (2020).
  4. A. Fert and H. Jaffr`es, Phys. Rev. B 64, 184420 (2001).
  5. E. I. Rashba, Phys. Rev. B 62, R16267 (2000).
  6. J. Walowski and M. Mu¨nzenberg, J. Appl. Phys. 120, 140901 (2016).
  7. A. I. Nikitchenko and N. A. Pertsev, Phys. Rev. App. 14, 034022 (2020).
  8. E. A. Karashtin and D. A. Tatarskiy, J. Phys.: Condens. Matter 32, 095303 (2020).
  9. A. V. Kobyakov, G. S. Patrin, V. I. Yushkov, Y. G. Shiyan, R. Yu. Rudenko, N. N. Kosyrev, and S. M. Zharkov, Magnetochemistry 8, 130 (2022).
  10. D. Wei, M. Obstbaum, M. Ribow, C. H. Back, and G. Woltersdorf, Nature Commun. 5, 3768 (2014).
  11. Н. Г. Бебенин, Письма в ЖЭТФ 118, 338 (2023).
  12. G. Schmidt, D. Ferrand, L. W. Molenkamp, A. T. Filip, and B. J. van Wees, Phys. Rev. B 62, R4790 (2000).
  13. В. Ю. Ирхин, М. И. Кацнельсон, УФН 164, 705 (1994).
  14. N. A. Viglin, V. V. Ustinov, S. O. Demokritov, A. O. Shorikov, N. G. Bebenin, V. M. Tsvelikhovskaya, T. N. Pavlov, and E. I. Patrakov, Phys. Rev. B 96, 235303 (2017).
  15. Н. А. Виглин, Ю. В. Никулин, В. М. Цвелиховская, Т. Н. Павлов, В. В. Проглядо, ЖЭТФ 134, 866 (2022).
  16. X. Lou, C. Adelmann, S. A. Crooker, E. S. Garlid, J. Zhang, K. S. M. Reddy, S. D. Flexner, C. J. Palmstrøm, and P. A. Crowell, Nature Phys. 3, 197 (2007).
  17. O. M. van’t Erve, A. L. Friedman, E. Cobas, C. H. Li, J. T. Robinson, and B. T. Jonker, Nature Nanotechnol. 7, 737 (2012).
  18. E. Shikoh, K. Ando, K. Kubo, E. Saitoh, T. Shinjo, and M. Shiraish, Phys. Rev. Lett. 110, 127201 (2013).
  19. Y. Fujita, M. Yamada, S. Yamada, T. Kanashima, K. Sawano, and K. Hamaya, Phys. Rev. B 94, 245302 (2016).
  20. J-H. Ku, J. Chang, and H. Kim, Appl. Phys. Lett. 88, 172510 (2006).
  21. H. Idzuchi, Y. Fukuma, and Y. Otani, Physica E 68, 239 (2015).
  22. В. И. Фистуль, Сильно легированные полупроводники, Наука, Москва (1967).
  23. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Электродинамика сплошных сред, Наука, Москва (1982).
  24. N. G. Bebenin, Sol. St. Electron. 186, 108174 (2021).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025