Rashba-Edelstein Magnetoresistance in Metallic Heterostructure
本文报道了在金属异质结中观察到的由Rashba自旋轨道耦合引起的磁电阻效应:Rashba-Edelstein(RE)磁电阻效应。我们发现,在一个Bi/Ag/CoFeB三层耦合电流诱导的自旋积累的电阻的直接和反向RE效应的同时行动。电阻随磁场角度而变化,这让人想起自旋霍尔磁阻,尽管体SOC不负责磁阻的事实。我们进一步发现,即使当磁化饱和时,电阻也随着磁场强度的增加而增加,这归因于该系统中的Hanle磁电阻。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall
Anomalous spin-orbit field via Rashba-Edelstein effect at W/Pt interface
用自旋矩铁磁共振方法研究了Ni $_{80}$ Fe $_{20}$(Py)/W/Pt三层膜中的自旋轨道(SO)场,证明了W/Pt界面产生了作用于Py层的额外SO场.这一前所未有的场源于以下三个过程:1)通过Rashba-Edelstein效应在W/Pt界面处的自旋积累,2)W层中的扩散自旋输运,以及3)通过在Py/W界面处的积累而将自旋吸收到Py层中。我们的结果意味着我们可以在远离铁磁体/金属界面处产生额外的SO场,并通过两种不同金属的组合来控制其强度。
2019-10-30 cond-mat.mes-hall
Emergence of the magnetic octupole Rashba-Edelstein effect from spin-orbit entanglement
Pohang University of Science and Technology(浦项科技大学);Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院)
该研究揭示自旋轨道纠缠多轨道态可承载磁八极自由度,在拉什巴系统中实现纯磁八极极限,通过磁八极拉什巴-埃德尔斯坦效应电产生非平衡多极磁极化,且其响应可主导传统自旋响应。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall
Interface disorder as a cause for kinetic Rashba-Edelstein effect and interface Spin-Hall effect at the metal-insulator boundary
本文提出界面无序在金属-绝缘体边界引发动力学Rashba-Edelstein效应和界面自旋霍尔效应,这两种现象可在中等厚度器件中主导自旋密度与自旋流。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall
Quantitative investigation of the inverse Rashba-Edelstein effect in Bi/Ag and Ag/Bi on YIG
逆拉什巴-埃德尔斯坦效应(IREE)是一种自旋转换机制,最近在自旋电子学和凝聚态物理中引起了人们的关注。本文报道了用铁磁绝缘体钇铁石榴石(YIG)对Bi/Ag中IREE的研究。我们通过改变Bi和Ag的堆叠顺序制备了两种类型的具有相反方向的Rashba场的样品。IREE产生的电流从两个堆栈中观察到,自旋转换的效率-其特征在于IREE长度-通过考虑到在以前的研究中遗漏的一些贡献进行估计。这项研究提供了一个更深入的了解IREE自旋转换机制:实现高效的自旋电荷转换器件的重要一步。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Spin and orbital Edelstein effect in a bilayer system with Rashba interaction
本文利用现代轨道磁化理论与Boltzmann输运理论,研究Rashba双层体系中电流诱导的自旋和轨道Edelstein效应,发现轨道效应可显著强于自旋效应,且响应可被增强、抑制或反转。
2024-01-16 cond-mat.mes-hall
Boltzmann theory of the inverse Edelstein effect in a two-dimensional Rashba gas
University of Salerno(萨莱诺大学);CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理研究所);INFN, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部)
研究非均匀系统中反埃德尔斯坦效应,基于 semiclassical Boltzmann 框架推导电荷和自旋电流表达式,分析化学势和拉舍夫耦合强度的影响,揭示界面交换和自旋轨道相互作用对自旋到电荷转换效率的控制,提供闭式解析结果用于复杂氧化物界面实验验证。
2026-01-05 cond-mat.mes-hall
Theory of inverse Rashba-Edelstein effect induced by spin pumping into a two-dimensional electron gas
本文理论研究了铁磁绝缘体自旋泵浦在同时含 Rashba 和 Dresselhaus 自旋轨道耦合的二维电子气中引发的逆 Rashba-Edelstein 效应,揭示了自旋密度在两种耦合强度比趋近 1 时发散而电流密度保持有限,为费米面自旋劈裂评估和自旋电子器件设计提供依据。
2023-10-26 cond-mat.mes-hall
Spin Hall and Edelstein effects in a ballistic quantum dot with Rashba spin-orbit coupling
CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理研究所);Università di Salerno(萨莱诺大学);Dipartimento di Fisica ”E.R. Caianiello”, Università di Salerno(萨莱诺大学埃·R·卡亚涅洛物理系);INFN, Sezione di Napoli, Gruppo collegato di Salerno(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部萨莱诺协作组);Dipartimento di Fisica, Università della Calabria(卡拉布里亚大学物理系);Dipartimento di Fisica Ettore Pancini, Università degli Studi di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学埃托雷·潘奇尼物理系);AGH University of Krakow, Faculty of Physics and Applied Computer Science(克拉科夫AGH科技大学物理与应用计算机科学系)
研究弹道量子点中Rashba自旋轨道耦合引起的电荷-自旋转换,揭示弱局域化到弱反局域化的交叉以及可调谐的自旋电流。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall
Edelstein Effect in Isotropic and Anisotropic Rashba Models
该研究通过半经典玻尔兹曼方法分析二维Rashba模型中的埃德尔斯坦效应,发现各向异性参数可增强自旋-电荷转换响应,并计算了逆效应电流。
2025-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Large unidirectional spin Hall and Rashba-Edelstein magnetoresistance in topological insulator/magnetic insulator heterostructures
由于其独特的对称性,单向自旋霍尔和Rashba-Edelstein磁阻(USRMR)是非常重要的基本和实际的利益,特别是在读取磁化状态的两端自旋轨道转矩开关存储器和逻辑器件的上下文中。最近的研究表明,拓扑绝缘体可以提高USRMR幅度。然而,迄今为止在此上下文中研究的拓扑绝缘体器件配置,即铁磁金属/拓扑绝缘体双层和磁性掺杂的拓扑绝缘体,分别受到金属层的电流分流和低居里温度的影响。在这里,我们报告了一种新的材料类别-磁性绝缘体/拓扑绝缘体双层异质结构中的大USRMR。这样的结构表现出USRMR是大约一个数量级大于迄今为止在全金属Ta/Co双层中报道的最高值。我们还演示了电流诱导的磁化切换辅助的奥斯特场,和电读出的USRMR,作为一个原型存储器设备。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall
Giant Inverse Rashba-Edelstein Effect: Application to Monolayer OsBi$_2$
我们认为,两组Rashba带的杂化可以导致一种非常规的拓扑结构,即来自不同带的两个费米圈具有相同手征的面内螺旋自旋织构,并且具有相同方向的群速度.在弱自旋注入条件下,两个费米圈都对自旋-电荷转换产生正贡献,从而产生巨大的逆Rashba-Edelstein效应,具有很高的转换效率,这与传统的Rashba-Edelstein效应有很大不同.更重要的是,通过第一性原理计算,我们预测单层OsBi 2可能是实现巨大的逆Rashba-Edelstein效应的良好候选者。我们的研究不仅为实现自旋电子学中高效的自旋-电荷转换提供了一种新的机制,而且为实现这一目标提供了一种有前途的材料。
2021-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface Rashba-Edelstein Spin-Orbit Torque Revealed by Molecular Self-Assembly
我们报告的观察自旋轨道力矩(SOT)起源于表面Rashba-Edelstein效应。我们发现,在一个典型的自旋-轨道电子系统,Pt/Co双层,SOT可以操纵的分子自组装在Pt表面。这表明Pt表面的Rashba自旋-轨道耦合产生了相当大的SOT,这被强的体和界面自旋-轨道耦合所隐藏。我们表明,表面Rashba-Edelstein SOT的分子调谐是一致的密度泛函理论计算。这些结果说明了表面自旋-轨道耦合在SOT产生中的关键作用,它改变了金属自旋-轨道电子器件的前景。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Edelstein effect and interdimensional effects in an electron gas with Rashba spin-orbit coupling interface
我们研究了具有二维界面的三维电子气中束缚态和自由态对态密度的贡献。通过在界面中包含吸引势来实现电子到界面的限制。我们的研究动机来自于对异质结构材料的兴趣,这种异质结构材料由于大的Rashba自旋轨道耦合而在表面或界面上表现出Edelstein和逆Edelstein效应。通过修改三维自由电子气体的哈密顿量,使之包含一个具有Rashba自旋轨道耦合的界面和一个吸引势,我们能够解析地计算束缚态和自由态的波函数以及相应的态密度.我们发现,在界面的自旋分裂能带之一有一个上限,导致Edelstein和逆Edelstein效应的增强。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Hall and Edelstein Effects in pseudospin-1 systems: significant contribution of vertex corrections
研究了赝自旋为1的二维粒子系统的Edelstein和自旋霍尔效应响应函数。本文用Kubo-Streda方法和非磁性杂质的顶点修正,在一个具有Rashba型自旋轨道相互作用的赝自旋1粒子系统中,分析了这两个响应函数$ σ_{SH} $和$ σ_{EE} $.然后,在给定的Rashba耦合范围内,计算了自旋霍尔效应(SHE)和Edelstein效应(EE)在不同能隙和费米能级下的响应函数。结果表明,在这类二维材料中,SHE和EE本质上是由顶点修正引起的,如果不考虑这些修正,这些影响的量实际上可以忽略不计。研究还发现,在低、中能级的自旋-轨道型相互作用下,Rashba耦合强度可以调控SHE和EE电导率。
2023-01-02 cond-mat.mes-hall
Gate-Tunable Reversible Rashba-Edelstein Effect in a Few-Layer Graphene/2H-TaS2 Heterostructure at Room Temperature
我们报道了室温下在几层石墨烯/2 H-TaS 2异质结构中观察到的电流诱导自旋极化,即Rashba-Edelstein效应(REE),及其Onsager互易现象,即自旋电流效应(SGE).自旋敏感的电测量揭示了完整的自旋极化反转所施加的栅极电压。所观察到的栅极可调电荷-自旋转换由2 H-TaS 2和石墨烯之间的理想功函数失配来解释,这允许强界面诱导的Bychkov-Rashba相互作用,自旋隙达到70 meV,同时保持光谱的狄拉克性质在电子和空穴扇区之间完好无损。非平衡自旋极化矢量的可逆发电和控制,以前没有观察到在一个超导材料,是优雅的表现出新兴的2D狄拉克费米子具有强大的自旋螺旋结构。我们的实验结果,支持第一性原理相对论电子结构和输运计算,展示了一条路线,设计低功耗的自旋逻辑电路的分层材料。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall
Interface-driven spin-torque ferromagnetic resonance by Rashba coupling at the interface between non-magnetic materials
Rashba-Edelstein效应源于电子的自旋与其动量之间的相互作用,该相互作用由界面或表面处的自旋-轨道相互作用引起。结果表明,逆Rashba-Edelstein效应可用于将自旋电流转换为电荷电流。在这里,我们证明了Bi/Ag Rashba接口甚至可以驱动相邻的铁磁体共振。我们采用了自旋扭矩铁磁共振激发/检测计划,这是最初开发的散装自旋轨道效应,自旋霍尔效应。在我们的实验中,直接Rashba-Edelstein效应从驱动相邻坡莫合金(Py,Ni 80 Fe 20)层中的磁化旋进的交变充电电流产生振荡自旋电流。磁化动态的电检测是通过由各向异性磁阻引起的时间相关的多层电阻的整流机制来实现的。
2015-08-06 cond-mat.mes-hall
Efficient Magnon Injection and Detection via the Orbital Rashba Edelstein Effect
本研究利用电荷电流与轨道角动量间的相互转换,在Pt/CuOx电极接触磁性绝缘体的纳米器件中显著提升了磁振子自旋注入与检测效率,并揭示了正逆轨道Rashba Edelstein效应效率的不一致性。
2024-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Out-of-plane Edelstein effects: Electric-field induced magnetization in $p$-wave magnets
针对铁磁存储器切换需求,研究借助 Rashba 相互作用在 p 波磁体中通过电场诱导面外磁化,发现奈尔矢量沿 z 方向时可实现该效应,为相关存储器切换技术提供理论基础。
2025-01-03 cond-mat.mes-hall
Observation of Inverse Edelstein Effect in Rashba-Split 2DEG between SrTiO3 and LaAlO3 at Room Temperature
Rashba物理在自旋轨道电子学领域得到了深入的研究,目的是寻找新的物理性质和FM磁化开关的技术应用。在这里,我们报告的观察逆Edelstein效应的Rashba分裂2DEG之间的两个绝缘氧化物SrTiO 3和LaAlO3的LaAlO3层厚度从3到40个单位电池(UC)的室温。我们进一步证明,自旋电压可以显着操纵的电场效应之间的SrTiO 3和3 UC LaAlO 3的2DEG。这些结果表明,在复合氧化物界面处的Rashba分裂2DEG可以用于室温有效的电荷和自旋转换,用于自旋电流的产生和检测。
2017-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of the nonlinear Rashba-Edelstein effect
众所周知,通过具有Rashba自旋轨道耦合的二维电子气驱动的电流在垂直方向上诱导自旋极化(Edelstein效应)。这种现象在线性响应机制中得到了广泛的研究,即,当电子的平均漂移速度是费米速度的一小部分时。在这里,我们调查的现象,在非线性制度,这意味着平均漂移速度是可比的,或超过费米速度。当电场非常大,或者当电子-杂质散射非常弱时,这种状态就可以实现。非相互作用电子的密度矩阵的量子动力学方程是精确的和解析可解的,减少到一个问题的自旋动力学的“未成对”电子附近的费米表面。关键参数是$γ=eEL_s/E_F$,其中$E$是电场,$e$是电子电荷的绝对值,$E_F$是费米能,$L_s = \hbar/(2mα)$是具有耦合强度$α$的Rashba自旋轨道场中的自旋进动长度。如果$γ\ll1$,自旋的演化是绝热的,导致自旋极化随时间单调增长,并最终在最大值$n(α/v_F)$处饱和,其中$n$是电子密度,$v_F$是费米速度。如果$γ\gg 1$,自旋的演化变得强烈非绝热,并且自旋极化逐渐减小,并且最终对于$γ\to \infty$被抑制。我们还预测了逆非线性Edelstein效应,其中电流由随时间线性增长的磁场驱动。的“电导率”的直接和反向效应满足广义Onsager互惠关系,减少到标准的线性响应制度。
2015-06-27 cond-mat.mes-hall
Boosting the Edelstein effect of two-dimensional electron gases by ferromagnetic exchange
本研究针对SrTiO₃二维电子气室温Edelstein效应较弱的问题,通过在紧束缚模型中引入面外塞曼项模拟铁磁交换耦合,发现其可将电荷自旋转换效率提升近一个数量级,揭示了效率随磁场的非单调变化源于交换耦合与Rashba相互作用的竞争。
2023-10-05 cond-mat.mes-hall
Spin-current-related magnetoresistance in epitaxial Pt/Co bilayers in the presence of spin Hall effect and Rashba-Edelstein effect
我们分析了实验获得的自旋电流相关的磁电阻在外延Pt/Co双层膜通过使用漂移扩散模型,结合体自旋霍尔效应和界面Rashba-Edelstein效应(REE)。的磁阻分析产生,为Pt/Co接口,一个温度无关的Rashba参数的顺序为1 e-11 eV m,同意与理论计算,随着一个有效的界面REE厚度为几埃,这是在整体上与我们以前的自旋轨道扭矩分析一致。特别是,我们的研究结果表明,体和界面电荷自旋电流相互转换需要考虑的自旋电流相关的磁阻分析在高导电磁性异质结构,如外延Pt/Co双层。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced spin and orbital polarization in the ferroelectric Rashba semiconductor GeTe
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg(哈勒-维滕贝格马丁路德大学);Univ. Grenoble Alpes, CEA, CNRS, SPINTEC(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、自旋电子学中心);Université Grenoble Alpes, CEA, Leti(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能和替代能源委员会、微电子和技术研究所);Institut Universitaire de France(法兰西学院);Max Planck Institute of Microstructure Physics(马克斯·普朗克微结构物理研究所)
研究揭示了铁电 Rashba 半导体 GeTe 中电流诱导的轨道极化主导自旋极化,通过轨道 Edelstein 效应的显著优势展示其独特物理机制。
2025-08-14 cond-mat.mes-hall
Charge-to-Spin Conversion by the Rashba-Edelstein Effect in 2D van der Waals Heterostructures up to Room Temperature
过渡金属二硫属化物(TMD)与石墨烯的接近性在石墨烯中压印了丰富的自旋织构,并通过诱导自旋轨道耦合(SOC)来补充其高质量的电荷/自旋输运。Rashba和valley-Zeeman SOC是Rashba-Edelstein效应(REE)和自旋霍尔效应(SHE)等电荷-自旋转换机制的起源。在这项工作中,我们实验证明了第一次电荷到自旋转换由于稀土元素在单层WS 2-石墨烯范德华异质结构。我们测量了室温下的电流诱导自旋极化,并通过门电场对其进行控制。我们的稀土元素和逆效应(IREE)的观察是伴随着SHE,我们区分斜磁场下的自旋旋进分辨。这些测量也允许量化的效率的电荷到自旋转换的两个效果。这些发现清楚地表明石墨烯中诱导的Rashba和valley-Zeeman SOC导致在不使用铁磁电极的情况下产生自旋累积和自旋电流。这些实现对于自旋电子学应用具有相当大的意义,为二维材料中的全电自旋产生和操纵提供了可访问的路线。
2019-05-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Strong Rashba-Edelstein Effect-Induced Spin-Orbit Torques in Monolayer Transition-Metal Dichalcogenide/Ferromagnet Bilayers
二维材料的电子和光电性质已经在石墨烯和层状过渡金属二硫属化物(TMD)中被广泛探索。这些二维材料中的自旋电子学可以为未来的电子学提供新的机会,例如,有效地产生自旋电流,这应该能够有效地操纵磁性元件。到目前为止,在二维材料附近的磁性层上的电荷电流感生的自旋电流和自旋轨道矩(SOTs)的定量测定仍然缺乏。本文报道了在单层TMD(MoS $_2$或WSe $_2$)/CoFeB双层复合膜中,电流诱导自旋积累通过Rashba-Edelstein效应产生的大的SOT。对应于SOT的有效自旋电导率几乎与温度无关。我们的研究结果表明,在化学气相沉积生长的大规模单层TMD的电荷-自旋转换可能会导致高的能量效率的磁化反转和方便的设备集成为未来的自旋电子学的基础上的二维材料。
2018-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reliability of spin-to-charge conversion measurements in graphene-based lateral spin valves
了解石墨烯中的自旋物理对于开发未来的二维自旋电子器件至关重要。最近的研究表明,通过与相邻的自旋-轨道耦合材料接近,可以在石墨烯中实现经由逆自旋霍尔效应或逆Rashba-Edelstein效应的有效的自旋-电荷转换。由石墨烯霍尔棒和铁磁体组成的横向自旋阀装置最适合此类研究。在这里,我们报告说,模拟逆Rashba-Edelstein效应的信号可以在具有可忽略的自旋-轨道耦合的原始石墨烯中测量,证实这些信号与自旋-电荷转换无关。我们确定无论是在铁磁体的异常霍尔效应或普通的霍尔效应在石墨烯引起的杂散场作为可能的来源,这个文物。通过定量比较这些选项与有限元方法模拟,我们得出结论,后者更好地解释了我们的结果。我们的研究加深了对石墨烯中自旋-电荷转换测量方案的理解,在设计未来的实验时应考虑到这一点。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall
Phase biasing of a Josephson junction using Rashba-Edelstein effect
本文利用 Rashba-Edelstein 效应,通过 Nb-(Pt/Cu)-Nb 平面 Josephson 结直接探测非平衡自旋矩,发现 Fraunhofer 图样在垂直磁场下发生偏移,并证明该器件可作为超导量子电路的无磁相位电池。
2023-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The Edelstein effect in the presence of impurity spin-orbit scattering
本文研究了二维电子气中的电流诱导自旋极化,也称为Edelstein效应。与以前的处理相比,我们考虑了Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用以及杂质散射的自旋轨道相互作用。在评估Kubo公式的自旋极化响应施加电场,我们明确考虑到侧跳和斜散射的影响。我们表明,列入侧跳和斜散射修改电流诱导的自旋极化的表达。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall
Spin and orbital Edelstein effect in an oxide two-dimensional electron gas: theory and application to AlO$_x$/SrTiO$_{3}$
Edelstein效应提供了纯电产生和控制具有破缺反转对称性的主要是磁性材料中的均匀磁化。通常,只讨论自旋密度对外部电场的响应。在这里,我们报告的电诱导磁化包含自旋以及在拓扑氧化物的二维电子气在SrTiO $_3$和AlO之间的界面的轨道贡献。我们发现,在这个特定的系统中,轨道Edelstein效应超过自旋Edelstein效应超过一个数量级以上。主要原因是类Rashba分裂带对中不同量级的轨道矩。
2020-06-26 cond-mat.mes-hall
Extrinsic orbital Edelstein effect from asymmetric scattering
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
该研究建立半经典理论分解轨道埃德斯坦效应的不同散射通道,发现磁化拉什巴二维电子气中无序诱导机制贡献超内在项,且轨道磁化强度比自旋磁化强度高一个数量级。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall
Valley Edelstein Effect in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
在这项工作中,我们预测出现的谷Edelstein效应(VEE),这是一个电场诱导的自旋极化效应,在门控单层过渡金属二硫属化物(MTMD)。我们发现了一个非常规的谷依赖性响应,其中自旋极化平行于所施加的电场,相反的谷产生相反的自旋极化。这与传统的Edelstein效应形成鲜明对比,在传统的Edelstein效应中,诱导的自旋极化垂直于所施加的电场。我们确定VEE的起源为传统的Edelstein效应和谷依赖Berry曲率诱导的共存Rashba和Ising SOC门控MTMD的综合效应。实验方案来检测的VEE也被认为是。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall
Giant interfacial spin-Hall angle from Rashba-Edelstein effect revealed by the spin-Hall Hanle processes
该研究利用自旋霍尔Hanle效应表征Pt/铁电界面,证明Rashba-Edelstein效应可使界面自旋霍尔角达到约0.3,显著增强自旋-电荷转换。
2023-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Hall and Edelstein effects in metallic films: from 2D to 3D
本文研究具有空间依赖 Rashba 界面自旋轨道耦合的金属薄膜,揭示三维维度导致非零且可普适的自旋霍尔电导率,并将 Edelstein 效应分解为动量与自旋弛豫时间贡献的两项。
2014-03-17 cond-mat.mes-hall
Slow-phonon control of spin Edelstein effect in Rashba $d$-wave altermagnets
Georgetown University(乔治城大学);Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
研究慢声子如何影响二维 d-波铁磁体中自旋极化,发现声子耦合可抑制自旋极化,通过能带内和跨带通道,揭示铁磁体对自旋极化的调控机制,对自旋电子学应用具有重要意义。
2026-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rashba-controlled thermal valve in helical liquids
在一维费米子系统的背景下,螺旋Luttiger液体不仅具有有趣的自旋性质,而且还具有利用有限Rashba耦合通过静电门进行操纵的可能性。我们使用这个属性表明,一个异质结构组成的螺旋Luttinger液体,接触到两个金属引线和顶栅补充,可以用作一个可调的热阀。通过依赖于玻色化技术和散射的等离子体模式,我们调查的性能,这个阀门相对于电子-电子相互作用,温度和属性的门。对于实验相关参数,所提出的装置可以实现的热导的最大调制在$7 \%$附近。这种变化既可以是正的,也可以是负的。此外,浇口的几何形状的修改可能导致与干涉效应相关的特定温度依赖性。我们还认为,我们预测的效果可以用来建立在二维拓扑绝缘体的边缘状态的螺旋性质。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-local Spin-charge Conversion via Rashba Spin-Orbit Interaction
我们从理论上表明,在金属中的自旋-轨道相互作用的自旋和电荷之间的转换发生,即使在非本地设置的磁化和自旋-轨道相互作用是空间分离的,如果考虑到电子扩散。对Rashba自旋-轨道相互作用进行了微扰处理。结果表明了有效自旋规范场(自旋动力)概念在非定域组态中的有效性。在铁磁物质、正常金属和重金属三层结构中观察到的逆Rashba-Edelstein效应可以用非局域有效自旋规范场来解释。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Efficient Edelstein effects in one-atom-layer Tl-Pb compound
我们研究了具有大的Rashba型自旋分裂的单原子层Tl-Pb化合物中的正Edelstein效应和逆Edelstein效应。在室温下的自旋抽运实验中,在Py/Cu/Tl-Pb三层样品中清楚地观察到由于逆Edelstein效应引起的自旋-电荷转换电压。为了确认有效的自旋-电荷相互转换在Tl-Pb化合物,直接Edelstein效应也研究了在相同的三层样品通过测量调制的有效磁化阻尼在Py层通过在Tl-Pb层的电荷-自旋转换。利用Edelstein正效应和逆效应的结果,估算了Tl-Pb化合物的Edelstein长度约为0.1nm。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Decay of spin polarized hot carrier current in a quasi one-dimensional spin valve structure
本文研究了自旋阀结构中自旋极化热载流子电流的空间衰减,该结构由半金属铁磁接触和半导体量子线组成。由于Rashba自旋轨道相互作用引起的半导体中的D 'yakonov-Perel'自旋弛豫,电流衰减。相关的弛豫长度被发现随着晶格温度的增加而减少(在30-77 K的范围内),并表现出非单调依赖于驱动电流的电场。的弛豫长度是几十微米,这是至少一个数量级大于已在可比的温度,Rashba相互作用强度和电场的二维结构的理论计算。这种改进是一维载流子限制的结果,其不一定抑制载流子散射,但仍然抑制D 'yakonov-Perel'自旋弛豫。
2003-10-10 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric response of spin polarization in Rashba spintronic systems
基于最近在Rashba半导体BiTeX(X=Cl,Br,I)表面附近发现的强自旋轨道耦合二维电子气,利用弹性散射线性化Boltzmann方程的精确解,计算了二维Rashba模型中自旋极化的热电响应.当费米能级$E_{F}$低于能带交叉点时,我们发现非Edelstein电场诱导的自旋极化在$E_{F}$中是线性的。我们发现当$E_{F}$位于能带交叉点附近时,由温度梯度和电场引起的自旋极化之间的Mott关系被显著打破。当温度趋于零时,温度梯度诱导的自旋极化消失。这些结果不同于以往的弛豫时间近似。
2016-01-17 cond-mat.mes-hall
Surface state dominated spin-charge current conversion in topological insulator/ferromagnetic insulator heterostructures
本文报道了在室温下用分子束外延技术在钇铁石榴石薄膜上生长的三维拓扑绝缘体薄膜--Bi_2Se_3和(Bi,Sb)_2 Te_3中观察到的铁磁共振驱动的自旋泵浦信号。通过系统地改变Bi 2Se 3膜的厚度,我们表明,自旋-电荷转换效率,其特征在于由逆Rashba-Edelstein效应长度(lambda_IREE),随着膜厚度从2个五重层增加,饱和以上6个五重层显着增加。这表明在拓扑绝缘体/铁磁体异质结构中,表面态在自旋和电荷相互转换中起主导作用。通过对一系列YIG/(BiSb)2 Te 3异质结的研究,进一步证实了我们的结论。最后,我们使用铁磁共振线宽展宽和反Rashba-Edelstein信号来确定有效的界面自旋混合电导和lambda_IREE。
2016-07-13 cond-mat.mes-hall
Direct visualization of Rashba-split bands and spin/orbital-charge interconversion at KTaO$_3$ interfaces
Rashba接口已经成为通过直接和逆Edelstein效应进行自旋-电荷相互转换的有前途的平台。值得注意的是,基于氧化物的二维电子气(2DEG)显示出大的和栅极可调的转换效率,如通过传输测量所确定的。然而,氧化物2DEG中的Rashba分裂带的直接可视化是缺乏的,这阻碍了对其丰富的自旋轨道物理的深入理解。在这里,我们调查KTaO $_3$-2DEG和证据的Rashba分裂带使用角分辨光电子能谱。拟合的紧束缚哈密顿量的频带,我们提取的有效Rashba系数,并带来洞察复杂的多轨道性质的能带结构。我们的计算揭示了非常规的自旋和轨道纹理,表现出补偿效应,从强烈依赖于面内各向异性的准简并带对。我们计算了带分辨自旋和轨道Edelstein效应,并预测互转换效率超过其他氧化物2DEG的互转换效率。最后,我们提出了Rashba系统的设计规则,以优化自旋-电荷互转换性能。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin Relaxation, Diffusion and Edelstein Effect in Chiral Metal Surface
本文利用超越弛豫时间近似的 Boltzmann 输运方程,研究了手性金属表面的自旋输运与 Edelstein 效应,推导了自旋弛豫与电荷-自旋转换的解析表达式及传输矩阵,并验证了 Onsager 倒易关系。
2022-12-31 cond-mat.mes-hall
Electrode-tunable nonlocal charge to spin conversion in WSe$_2$-intercalated bilayer graphene
Institute of Informatics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院信息学研究所);Faculty of Physics, University of Belgrade(贝尔格莱德大学物理学院);Institute of Physics, Pavol Jozef Šafárik University in Košice(科希策帕维尔·约瑟夫·沙法里克大学物理研究所);Institute of Experimental Physics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院实验物理研究所);New Technologies Research Centre, University of West Bohemia(西波希米亚大学新技术研究中心)
该研究在插层WSe₂的双层石墨烯中发现电极可调的非局域Rashba-Edelstein效应,实现层选择性手性开关,为自旋电子学应用提供了新的物理区域与器件架构。
2026-09-17 cond-mat.mes-hall
Evaluation of bulk-interface contributions to Edelstein magnetoresistance at metal/oxide interfaces
系统研究了在Cu/Bi 2 O3界面存在强自旋轨道相互作用的Co25 Fe 75/Cu/Bi 2 O3异质结中的Edelstein磁电阻效应.我们成功地观察到一个显着的依赖性的Edelstein MR上的铜层的厚度和温度,也开发了一个通用的分析模型,考虑到不同的体和界面的贡献自旋弛豫。我们的分析,基于上述模型,定量地说明了Rashba接口附近的自旋输运的一个独特的属性,揭示了一个突出的作用的自旋弛豫过程,通过确定的比例的自旋弛豫内部和外部的接口。我们进一步发现特征自旋输运不受温度的影响。我们的结果为探索自旋动量锁定二维态系统的输运提供了一个重要的工具。
2017-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirped Floquet linear drives activate forbidden charge-to-spin conversions in Rashba two-dimensional electron gases
Georgetown University(乔治城大学)
研究提出啁啾弗洛凯线性驱动方法,通过诱导面内弗洛凯-塞曼场和奇偶性动量漂移,打破旋转和时间反演对称性,激活Rashba二维电子气中被禁止的电荷到自旋转换,为自旋轨道转矩切换等提供途径。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin polarisation by current
这是一个概述电流诱导自旋极化的半导体纳米结构。这种响应于充电电流的自旋极化可以被分类为自旋-电流效应的逆,并且有时被称为磁电效应或Edelstein(Rashba-Edelstein)效应。除了审查事务的实验状态,我们提供了一个详细的理论描述的自旋相关的弛豫过程的唯象模型方面的影响,和一个替代的理论方法的基础上准经典玻尔兹曼方程。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall
Phenomenological model for the direct and inverse Edelstein effects
本文提出连接直接与逆Edelstein效应的唯象模型,揭示两者转换系数的权衡关系,并提出由自旋轨道耦合和界面杂化强度构成的品质因数;在Bi2O3/Cu界面测得有效自旋霍尔角约0.09。
2025-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit coupling and the Edelstein effect at conducting ferroelectric domain walls
Department of Physics & Astronomy, Trent University(特伦特大学物理与天文学系)
研究铁电畴壁处的自旋-轨道耦合与埃德尔斯坦效应,揭示2DEG的Ising自旋纹理及可测量的电流诱导磁化效应。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall
Large Chiral Orbital Texture and Orbital Edelstein Effect in Co/Al Heterostructure
针对Co/Pt异质结插Al层后扭矩大幅增强的实验现象,通过第一性原理计算揭示Co/Al界面的轨道Rashba效应引发大尺寸手性轨道织构,进而产生强电流诱导扭矩,为实验提供理论支撑并推动轨道输运在轻元素全金属磁性系统的应用。
2024-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional spin valve effect in altermagnets induced by Rashba spin orbit coupling and triplet superconductivity
Dibrugarh University(迪布鲁加尔大学)
研究通过Rashba自旋轨道耦合和三重态超导性在交替磁体/三重态超导体/交替磁体结中诱导非常规自旋阀效应,揭示其电导、自旋极化和TMR的三重态配对对称性特征。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonlinear spin and orbital Edelstein effect in WTe2
本文发现少层WTe2中存在非线性埃德尔斯坦效应,观测到电流诱导的平面外磁化具有二次谐波响应且与电流呈二次方依赖,揭示轨道自由度起主导作用并可通过自旋轨道耦合产生非线性自旋埃德尔斯坦效应。
2024-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Transport at Interfaces with Spin-Orbit Coupling: Formalism
我们推广的磁电子电路理论,占自旋转移到和从原子晶格通过界面自旋轨道耦合。这使得在铁磁体和重金属非磁体之间的界面处的自旋输运的适当处理成为可能。这种广义的方法描述了自旋输运的自旋和电荷积累在整个界面的下降(如在标准的方法),但另外包括响应面内电场和偏移的自旋积累。一个关键的发现是,面内电场引起自旋积累和自旋电流,可以在任何方向极化,推广拉什巴-埃德尔斯坦和自旋霍尔效应。当自旋累积与磁化不对齐时,自旋累积在界面处对磁化施加转矩。额外的面外自旋电流通过自旋转移机制在铁磁层上施加扭矩。为了解释这些现象,我们还描述了广义电路理论内的自旋力矩。包括在这个广义电路理论的额外影响,建议修改的解释实验涉及自旋轨道转矩,自旋泵,自旋记忆损失,拉什巴-埃德尔斯坦效应,和自旋霍尔磁阻。
2016-06-18 cond-mat.mes-hall
Tunable Edelstein effect in intrinsic two-dimensional ferroelectric metal PtBi$_{2}$
University of Regensburg(雷根斯堡大学);Halle-Berlin-Regensburg Cluster of Excellence CCE(哈雷-柏林-雷根斯堡卓越集群)
研究发现二维铁电金属PtBi$_{2}$单层中可通过极化开关调控埃德利斯特效应,实现非易失的电荷-自旋转换控制。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci