Intrinsic Spin Torque Without Spin-Orbit Coupling
我们推导出非绝热自旋力矩的非均匀磁性纹理的内在贡献。它在几个方面不同于以前考虑的贡献，并且在某些模型中可能是主要贡献。它不依赖于由于电流而引起的电子态占据的变化，而是由于施加电场时电子态的扰动。因此，它应被视为电场感应而不是电流感应。与以前报道的非绝热自旋力矩不同，它不是源于非本征弛豫机制，也不是自旋轨道耦合。这种内在的非绝热自旋力矩与Rashba系统的Berry相计算的内在自旋轨道力矩的手征连接有关。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall
Extrinsic-Intrinsic Crossover of the Spin Hall Effect Induced by Alloying
我们观察到合金化引起的本征和非本征自旋霍尔效应之间的交叉。我们发现，自旋霍尔角，自旋霍尔电导率与电导率的比值，通过调整Au-Cu合金的成分，急剧变化。自旋霍尔角的变化的符号仅在有限的范围内的Cu浓度由于非本征的斜散射，而本征的贡献成为主导与增加的Cu浓度。这一观测结果为自旋轨道物理学的基本理解提供了重要信息。
2018-07-31 cond-mat.mes-hall
Spin transverse force and intrinsic quantum transverse transport
自旋-轨道耦合可以对运动的电子自旋产生自旋横向力，这为电子的量子横向输运提供了一个启发性的图像，建立了自旋与反常霍尔电导和自旋力之间的关系，并应用于几个系统.预言了窄带稀磁半导体中会出现反常霍尔电导的符号变化，并可用于实验上确定本征机制。
2006-08-12 cond-mat.mes-hall
Spin force and intrinsic spin Hall effect in spintronics systems
利用自旋力图像研究了一类自旋轨道耦合系统中的自旋霍尔效应。我们推导了自旋力和自旋电流之间的一般关系方程，并证明了纵向力分量可以诱导自旋霍尔电流，由此我们重现了以前用久保公式得到的自旋霍尔电导率。这个简单的自旋力图像给出了一个清晰直观的解释SHE。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Effect
简要介绍了自旋霍尔效应，即外加电场诱导横向自旋电流。30多年来人们已经认识到，这种效应是由于存在自旋轨道耦合的杂质而发生的。同时，最近有人提出，这一效应也有一个内在的贡献。我们解释了这种内在的自旋霍尔效应的机制。我们还讨论了最近的自旋霍尔效应的实验观察。
2005-04-21 cond-mat.mes-hall
Interplay of intrinsic and extrinsic mechanisms to the spin Hall effect in a two-dimensional electron gas
为了正确地描述自旋霍尔效应的本征和非本征自旋轨道机制的相互作用，有必要考虑不同的自旋弛豫源。我们考虑了由于Dyakonov-Perel机制的自旋弛豫时间$τ_{DP}$以及由于杂质的自旋-轨道散射的Elliot-Yafet自旋弛豫时间$τ_s$。总自旋霍尔电导率主要取决于比率$τ_s /τ_{DP}$。
2009-09-10 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling and spin relaxation in phosphorene: Intrinsic versus extrinsic effects
用第一性原理计算研究了磷烯的自旋轨道和自旋弛豫性质。内在的自旋-轨道耦合诱导自旋混合的概率为$b^2 \approx 10^{-4}$，表现出大的各向异性，遵循磷烯的各向异性晶体结构。对于动量弛豫时间的实际值，固有（Elliott-Yafet）自旋弛豫时间为数百皮秒至纳秒。施加横向电场（模拟门控和衬底）在磷烯中产生非本征$C_{2v}$对称自旋轨道场，其激活D 'yakonov-Perel'自旋弛豫机制。结果表明，这种非本征自旋弛豫也有很强的各向异性，并可以支配的Elliott-Yafet一个足够强的电场。因此，磷基片上可以表现出一个有趣的相互作用的两个自旋弛豫机制，其各自的作用可以使用我们的结果破译。
2019-02-21 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin currents in ferromagnets
第一性原理计算表明，施加到铁磁体的电场产生垂直于电场流动的自旋电流。这些铁磁体中对称性的降低使得各种各样的自旋电流成为可能。然而，总的自旋电流近似是磁化无关的自旋霍尔电流和各向异性的自旋反常霍尔电流的总和。本征自旋电流不受失相的影响，使得它们的自旋极化与磁化不对准，这实现了与磁化无关的自旋霍尔效应。过渡金属铁磁体的自旋霍尔电导率和自旋反常霍尔电导率与重金属中发现的那些相当，为自旋电子器件中高效的自旋电流产生开辟了新的途径。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall
Unified Semi-Classical Description of Intrinsic Spin-Hall Effect in Spintronic, Optical, and Graphene Systems
本文提出了一种半经典的描述内禀自旋霍尔效应（SHE）的方法，它适用于广泛的一类系统。一个启发式的SHE模型的开发，从一个完全量子力学的处理，我们构建一个直观的表达自旋霍尔电流和电导率。我们的方法使透明的物理机制，驱动的效果，并统一的SHE跨几个自旋电子学和光学系统。最后，我们提出了一个类似的效果在双层石墨烯。
2009-03-16 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin Hall effect in silicene: transition from spin Hall to normal insulator
在线性响应理论和格林函数理论的框架下，从理论上研究了二维硅烯自旋霍尔效应的内禀贡献。当施加一个外部电压垂直于硅烯平面时，自旋霍尔电导率显示出从低电压下的自旋霍尔绝缘体相到高电压下的常规绝缘体相的转变。这种转变类似于最近报道的双层石墨烯中的相变。硅烯中导致这种转变的自旋-轨道相互作用比石墨烯中的强得多，这应该可以在实验中观察到这种转变。
2012-11-22 cond-mat.mes-hall
Indication of intrinsic spin Hall effect in 4d and 5d transition metals
我们研究了4 $d$和5 $d$过渡金属Nb，Ta，Mo，Pd和Pt的自旋霍尔效应，通过在横向自旋阀结构中引入自旋吸收方法，其中大的自旋电流优选地弛豫到过渡金属中，表现出强的自旋-轨道相互作用。因此，非局域自旋阀测量使我们能够评估其自旋霍尔电导率。自旋霍尔电导率的符号根据$d$电子的数量而系统地变化。这一趋势与最近基于内禀自旋霍尔效应的理论计算相一致。
2011-05-06 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin dynamics in semiconductor quantum dots
我们在多带包络函数近似下研究了半导体量子点的特征自旋动力学。通过数值求解一个$8\times8$ $k\cdot p$哈密顿量，我们处理基于不同的III-V族半导体材料的系统，它表明，即使在没有施加磁场，这些系统显示出内在的自旋动力学带内和带间跃迁导致的特征自旋频率范围从太赫兹到光学频率。
2005-09-22 cond-mat.mes-hall
Unified quaternionic description of charge and spin transport and intrinsic non-linearity of spin currents
我们提出了一个统一的理论电荷和自旋输运使用四元数形式主义。结果表明，电荷流和自旋流可以结合在一起，形成一个四元数电流。四元数流的标量部分和矢量部分分别对应于电荷流和自旋流。我们制定了一个统一的条件散射矩阵的四元数电流守恒。结果表明，在存在自旋翻转相互作用时，一个较弱的四元数么正性条件（即电荷通量守恒而自旋通量不守恒）是有效的。利用这个统一理论，我们发现自旋电流是本质上非线性的。讨论了它对最近的远离边界自旋产生的实验观察的意义。
2010-03-03 cond-mat.mes-hall
Sign changes and resonance of intrinsic spin Hall effect in two-dimensional hole gas
在二维空穴气中施加垂直磁场后，内禀自旋霍尔电导呈现出丰富的符号变化。特别地，在中等磁场下，通过调节Rashba耦合的特征长度和空穴密度可以实现显著的符号变化。这个符号问题在实验中很容易实现。内禀自旋霍尔电导随1/ $B$的振荡是Shubnikov-de Haas振荡，并且附加拍频可以定量地与自旋轨道耦合参数的值有关.塞曼分裂太小，不能在二维空穴气体中引入有效的朗道能级简并，并且在高空穴密度和强磁场下，由于大部分自旋$-{1/2}$空穴与自旋3/2空穴之间的跃迁，出现了共振的内禀自旋霍尔电导.提出了在实验中建立内禀自旋霍尔效应的两种可能途径和一种可能的应用。
2006-07-21 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Effect in the presence of Extrinsic Spin-Orbit Scattering
在二维电子和空穴系统中，本征和非本征自旋霍尔效应被认为是在一个平等的理论基础上的Rashba自旋轨道耦合，使用图解法计算自旋霍尔电导率.我们的分析理论的2D孔显示了预期的最低阶加性结果的自旋霍尔电导率。但是，2D电子表现出一个非常令人惊讶的结果，在Rashba耦合强度$α$中表现出非解析性，其中严格的非本征自旋霍尔电导率（对于$α= 0$）不能从组合理论的$α\to 0$极限恢复。在现有的实验结果的背景下，理论结果进行了讨论。
2006-02-27 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Edges
Murakami \textit{et al.}和Sinova \textit{et al.}对内禀自旋霍尔电流的预测提出了许多关于检测方法和无序效应的问题。我们专注于Rashba型自旋轨道耦合区域与正常的二维电子气之间的接触，并表明自旋霍尔电流，虽然消失在大部分的样品，可以从边缘恢复。我们还表明，在自旋轨道耦合系统中，电流诱导的自旋积累扩散到正常区域，并有助于在引线中的自旋电流。
2005-11-10 cond-mat.mes-hall
Effect of intrinsic spin relaxation on the spin-dependent cotunneling transport through quantum dots
在共隧穿机制下，对量子点中的自旋极化输运进行了理论分析。结果表明，零偏压异常，最近发现的反平行配置，也可以存在的情况下，当一个电极是磁性的，而另一个是双极。文中还讨论了该异常的物理机制。它表明，内在的自旋弛豫点的零偏置最大值的微分电导有显着的影响-异常变得增强弱自旋翻转散射的点，然后消失在快速自旋弛豫的限制。此外，在量子点内自旋快速弛豫的极限下，还发现了反向隧道磁电阻效应。在量子点非对称耦合到引线的情况下，发现了共隧穿区输运特性的二极管样行为。这种行为可以通过自旋翻转弛豫过程来增强。
2006-02-26 cond-mat.mes-hall
Controllable intrinsic DC spin/valley Hall conductivity in ferromagnetic silicene: Exploring a fully spin/valley polarized transport
本文研究了在垂直于硅烯片的电场作用下，掺杂铁磁硅烯的本征直流自旋和谷霍尔电导。通过计算它的能谱和波函数，并利用Kubo形式，我们得到了横向霍尔电导率的一般关系式，它可用于计算自旋霍尔电导率和谷霍尔电导率。在交换场的零极限下，我们的结果退化为以前的结果。进一步讨论了铁磁硅烯中自旋和谷极化电调谐输运，得到了观察到完全自旋或谷极化输运的必要条件。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall
Zeeman spin quantum geometry and intrinsic gyrotropic spin current
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
该研究基于塞曼自旋量子几何，在Rashba-Dresselhaus模型中推导了本征旋光自旋电流，发现其与对应电荷电流的相位差及方向切换特性，为自旋电子学提供了纯自旋电流通道。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall
Graphene with wedge disclination in the presence of intrinsic and Rashba spin orbit couplings
在这篇文章中，修改的凯恩-梅勒哈密顿量推导出楔形向错和自旋轨道耦合（内禀和Rashba）的石墨烯。楔形向错使平面晶格变为圆锥晶格，从而改变了自旋轨道耦合。内禀自旋轨道相互作用和微扰的Rashba自旋轨道相互作用的哈密顿量精确地解决了。结果表明，在缺陷周围存在Kramer简并的中隙局域自旋分离磁通态。这些零能量自旋分离态发生在外部磁通量值$Φ\pmΔΦ$处。引入外磁通量$Φ$使电子在缺陷周围循环时的波函数具有周期性。结果表明，这种分离是由于圆锥曲率对自旋轨道耦合的影响而产生的。此外，我们发现这些结果是强大的Rashba自旋轨道相互作用，这是重要的自旋电子学和纳米电子学的应用。
2015-01-20 cond-mat.mes-hall
Symmetry-driven Intrinsic Nonlinear Pure Spin Hall Effect
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文提出非线性纯自旋霍尔效应，通过分析量子几何起源揭示金属和绝缘体中内在的二级自旋角动量传输，识别39种支持NPSHE的磁点群，预测Kramers-Weyl金属在室温下可产生显著非线性纯自旋霍尔电流。
2025-02-25 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin Hall effect in systems with striped spin-orbit coupling
由结构反转不对称性引起的Rashba自旋-轨道耦合自旋和动量自由度，为自旋电子效应和器件提供了合适的（并且非常深入研究的）环境。在这里，我们表明，在强无序的存在下，在自旋轨道耦合的非均匀性引起有限的自旋霍尔电导率与相应的情况下，均匀的线性自旋轨道耦合。特别是，我们研究的不均匀性所产生的条纹结构的二维电子气，影响密度和Rashba自旋轨道耦合。我们建议，这种情况可以实现在氧化物界面周期性的顶部门控。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and extrinsic tunability of Rashba spin-orbit coupled emergent inductors
提出的螺旋磁体的涌现感应[Jpn. J. Appl. Phys. 58，120909（2019）]和最近证明的[Nature 586，232（2020）]被证明通过全面处理Rashba自旋轨道耦合和电子自旋弛豫来进一步扩展，这些耦合和弛豫影响自旋转移力矩和自旋动力的基本过程。在绝热近似下，我们发现，输出电压的广泛改变，通过Rashba效应的内在，而通过非绝热修正由于自旋弛豫和样品无序的extraperitance。研究结果分别阐明了通过电选通和仔细的样品制备可调谐的涌现电感的幅度调制和符号变化的起源。
2021-03-04 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin-orbit coupling gap and the evidence of a topological state in graphene
2005年Kane & Mele[C. L. Kane和E. J. Mele，Phys. Rev. Lett. 95，226801（2005）]预测，在足够低的能量下，石墨烯表现出具有由原子自旋-轨道相互作用产生的能隙的物质拓扑状态。然而，这一内在差距迄今尚未得到衡量。在这封信中，我们利用低能量状态的手性来解决这个差距。我们探测自旋态实验，采用低温微波激发在一个连续检测的电子自旋共振石墨烯。拓扑带的结构反映在我们的传输实验中，我们的数值模型使我们能够识别共振签名。我们确定的内在自旋轨道体带隙为42.2 μeV。电子-自旋共振实验可以揭示在低磁场下产生的内在自旋-轨道耦合与经典塞曼能量之间的竞争，并证明石墨烯仍然是具有令人惊讶的性质的材料。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall
The second-order intrinsic Wiedemann-Franz law
本文理论研究了由热Berry联络极化率诱导的内禀反常热霍尔与能斯特效应，提出二阶内禀维德曼-弗朗兹定律，并在四带PT对称Dirac模型中证明热导率与电导率系数成线性关系，为实验验证提供依据。
2025-03-08 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and Rashba Spin-orbit Interactions in Graphene Sheets
从微观紧束缚模型出发，利用二阶微扰理论，推导了孤立石墨烯片类Dirac-like低能能带结构中本征能隙和Rashba自旋轨道相互作用能隙的解析表达式. Rashba相互作用参数在原子碳自旋-轨道耦合强度$ξ$中是一阶的，并且在垂直于石墨烯平面的外部电场$E$中是一阶的，而在E=0处存活的固有自旋-轨道相互作用在$ξ$中是二阶的。低能有效哈密顿量中的自旋轨道项具有最近由Kane和Mele提出的形式。进行\textit{Ab initio}电子结构计算作为对紧束缚模型的有效性的部分检查。
2006-10-20 cond-mat.mes-hall
Strain Engineering of the Intrinsic Spin Hall Conductivity in a SrTiO$_3$ Quantum Well
由Kubo公式计算了限制在SrTiO $_3$中的二维气体的本征自旋霍尔电导率，例如在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面处发生的。在[001]（垂直于量子阱方向）和[111]方向上的应变的影响被纳入一个完整的紧束缚哈密顿量。我们表明，自旋电荷转换比可以显着改变通过应变和栅极电压通过调整化学势。应变方向也是自旋霍尔响应中的重要因素，因为该方向影响导带的排列。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Intrinsic topological spin probes for electrical imaging of nanoscale energy landscapes
Brown University（布朗大学）
该研究提出了一种内在磁学显微镜方法，利用拓扑自旋纹理作为移动探针，直接映射多层器件内部的能量景观，并实现了对钉扎结构的定量工程。
2026-03-01 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin-orbit torque in an antiferromagnet with a weakly noncollinear spin configuration
反铁磁体是一种很有前途的自旋-轨道力矩产生材料。早期对反铁磁体中自旋-轨道矩的研究仅限于共线自旋组态。计算了自旋序为弱非共线的反铁磁体的自旋轨道矩。这种非共线可以自发地诱导磁化动力学过程中，即使当平衡自旋配置是完美的共线。结果表明，从完美的共线偏差可以修改的自旋-轨道扭矩的属性，因为非共线产生额外的Berry相位贡献的自旋-轨道扭矩，这是禁止共线自旋配置。在足够干净的反铁磁体中，这种修改可能是重要的。我们估计这种效果是相关的快速反铁磁畴壁运动。
2018-04-03 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin and Orbital Hall Effects from Orbital Texture
我们从理论上证明了在中心对称系统中，动量空间轨道织构不仅可以产生内禀自旋霍尔效应（SHE），而且可以产生轨道霍尔效应（OHE），这与自旋织构不同，在中心对称系统中也是普遍存在的.即使没有自旋轨道耦合（SOC），OHE也会发生，并通过SOC转化为SHE。由此产生的自旋霍尔电导率很大（与Pt相当），但以非单调的方式依赖于SOC强度。该机制对轨道猝灭是稳定的。这项工作为持续寻找具有更强SHE的材料提供了一条途径。它还要求实验努力，以探测轨道自由度在OHE和SHE。简要讨论了实验检测的可能途径。
2018-07-13 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin noise in MgO magnetic tunnel junctions
我们考虑两个内在的噪声源的超灵敏磁场传感器的基础上MgO磁性隧道结，来自$^{25}$镁核自旋（$I=5/2$，10%的天然丰度），和S=1镁空位。虽然核自旋引起的噪声峰值在MHz频率范围内，空位噪声峰值在GHz范围内。我们发现，在亚微米器件的核噪声具有类似的幅度比$1/f$噪声，而空位引起的噪声占主导地位的GHz范围。有趣的是，有限磁场梯度下的噪声谱可以提供关于MgO层中的自旋的空间信息。
2012-11-30 cond-mat.mes-hall
Giant Intrinsic Spin-Orbit Coupling in Bilayer Graphene
研究了双层石墨烯中的内禀自旋轨道耦合。我们发现$π$电子之间最大的ISOC起源于以下跳跃过程：一个$π$电子跳跃到另一层的$σ$轨道，并通过原子内ISOC进一步跳跃到具有相反自旋的$π$轨道。该ISOC的大小约为$0.46meV$，比单层石墨烯的ISOC大100倍。导出了动量空间和实空间中包含该ISOC的哈密顿量。由于这种ISOC，狄拉克点周围的低能态表现出特殊的自旋极化，其中电子自旋在上层和下层中相反地极化。这种自旋极化状态是鲁棒的，受到时间反演对称性的保护。此外，我们提供了一个混合系统，选择一个特定的自旋极化状态的电操纵。
2010-04-06 cond-mat.mes-hall
Gigantic intrinsic orbital Hall effects in weakly spin-orbit coupled metals
最近的一篇论文[Go $\textit{et al}$ .，物理修订版信函$\textbf{121}$，086602（2018）]提出内禀轨道霍尔效应（OHE）可以从中心对称材料中的动量空间轨道织构中出现。在寻找具有强OHE的实际材料时，我们研究了面心立方和体心立方结构中具有小自旋轨道耦合（SOC）的金属（Li，Al，V，Cr，Mn，Ni和Cu）中的本征OHE。我们发现这些材料的轨道霍尔电导率（OHC）是巨大的$\sim 10^3-10^4\ (\hbar/e)(Ω\cdot\mathrm{cm})^{-1}$，这是相当或大于自旋霍尔电导率（SHC）的Pt。虽然这些材料中的SHC由于小SOC而小于OHC，但是我们发现SHC仍然是相当大的，并且自旋霍尔角可以是0.1的量级。我们讨论了最近的自旋-电荷相互转换实验的影响，具有小SOC的材料。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall
Transport through graphene-like flakes with intrinsic spin orbit interactions
它最近被证明[J。Lado等人，物理修订信函113，027203（2014）]，石墨烯类纳米带中的边缘磁矩受到固有自旋-轨道相互作用的强烈影响。由于这种相互作用，各向异性发生，这使得磁矩的平面内布置在能量上比对应于平面外配置的布置更有利。在本文中，我们提出的边缘磁性问题，以及微分电导和散粒噪声Fano因子的问题，在有限尺寸的薄片内的库仑阻塞（CB）运输制度。我们的研究结果阐明了以下问题：（i）修改的CB金刚石的外观面内磁矩，（ii）修改的CB金刚石的内在自旋轨道相互作用。
2015-07-27 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin-orbit torque mechanism for deterministic all-electric switching of noncollinear antiferromagnets
本文自洽描述了纯电流驱动kagome非共线反铁磁体中电子结构、磁结构、自旋积累与内禀自旋轨道矩的关系，揭示了确定性切换中的宇称对称性破缺，并得到与实验相当的临界电流密度。
2024-03-29 cond-mat.mes-hall
Bias-controllable intrinsic spin polarization in a quantum dot
我们提出了一种新的方案来有效地控制和操纵量子点中的电子自旋。该方案基于自旋-轨道相互作用，具有以下优点：（1）自旋极化的方向和强度可以通过简单地改变偏置或栅电压来控制。(2)自旋极化是相当大的，即使与弱的自旋轨道相互作用。(3)电子-电子相互作用和多能级的存在不仅没有削弱自旋极化，反而增强了自旋极化。(4)它的旋转翻转时间很短。(5)该器械不含磁场或铁磁材料。(6)它可以很容易地实现与现有技术。
2005-10-07 cond-mat.mes-hall
Effective model analysis of intrinsic spin Hall effect with magnetism in stacked-kagome Weyl semimetal Co3Sn2S2
本研究通过堆叠kagome外尔半金属Co3Sn2S2的紧束缚模型，理论分析其本征自旋霍尔效应，发现自旋霍尔电导率随磁矩方向显著变化，面外自旋霍尔电流可诱导表面自旋积累，有助于自旋轨道矩驱动的垂直磁化翻转。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Dynamic Generation of Spin Polarization by Time-Varying Electric Field
本文提出时间变化电场驱动绝缘体中动态自旋产生的内在效应，基于贝里曲率机制，预测太赫兹场在非磁性单层Bi和反铁磁MnBi$_2$Te$_4$中产生可观自旋极化，可用于低功耗超快自旋电子学。
2024-09-15 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Nonlinear Spin Hall Effect and Manipulation of Perpendicular Magnetization
提出本征非线性自旋霍尔效应，可在对称性禁止线性响应的非磁性材料中产生共线极化自旋电流，实现垂直磁化无场翻转，并在拓扑金属中预测了室温显著效应。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall
An Intrinsic Spin Orbit Torque Nano-Oscillator
自旋矩和自旋霍尔效应纳米振荡器在纳米尺度上产生高强度自旋波自动振荡，从而使新的微波应用在自旋电子学、磁振子学和神经形态计算中成为可能。对于它们的操作，这些设备需要外部生成的自旋电流，或者来自附加的铁磁层，或者来自具有高自旋霍尔角的材料。在这里，我们展示了高度相干场和电流可调微波信号从nanoconstrictions在单一的15和20纳米厚的坡莫合金层。使用自旋扭矩铁磁共振测量，扫描微布里渊光散射显微镜，和微磁模拟的组合，我们确定的自振荡作为从本地化的边缘模式的nanoconstriction驱动的自旋轨道扭矩。我们的研究结果铺平了道路，大大简化了自动振荡纳米磁系统的设计，只需要一个单一的铁磁层。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Second-Order magnon Thermal Hall Effect
本研究推导了磁振子的本征二阶热霍尔电导率，揭示其与热贝里联络极化率的关联，并证实可通过Dzyaloshinskii-Moriya作用强度和应变调控单层铁磁六角晶格的该效应。
2024-07-09 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Spin Hall Effect at Oxide Interfaces: a Simple Model
非对称三角形势阱是研究LaAlO_3和SrTiO_3（LAO/STO）等绝缘氧化物界面电子束缚的最简单模型。这些电子最近已经显示出表现出Rashba类型的大自旋轨道耦合，即，面内动量是线性的。本文研究了非对称三角形势阱中由于Rashba耦合引起的内禀自旋霍尔效应。除了将每个子带分裂成螺旋度相反的两个分支之外，自旋-轨道相互作用还导致垂直于量子阱平面的方向（z方向）上的波函数取决于平面内波矢量k。与极端不对称的情况相反，即，对于楔形量子阱，由于顶点校正，本征自旋霍尔效应消失，我们发现非对称阱支持非消失的本征自旋霍尔电导率，该电导率随着阱变得更对称而增加。自旋霍尔电导率被发现是成比例的自旋轨道耦合常数的平方，并在低载流子密度的限制，只依赖于有效质量重整化与k-依赖的波函数在z方向。它的起源在于子带之间的自旋电流的非零矩阵元素，对应于垂直于阱平面的量子化运动的不同状态。
2013-06-12 cond-mat.mes-hall
Chirality and intrinsic dissipation of spin modes in two-dimensional electron liquids
本文综述了二维电子液体（2DEL）系统中集体自旋激发的理论和实验研究进展，特别强调了多体效应和自旋轨道效应之间的相互作用，以及自旋库仑阻力引起的内禀耗散.从历史上看，60年代和70年代在硅反型层中实验实现2DEL为探测微妙的量子效应创造了前所未有的机会，最终发现了量子霍尔效应。在接下来的几年里，高质量的2DEL在典型的半导体如GaAs或CdTe中制成的掺杂量子阱中获得。由于库仑相互作用、自旋动力学、自旋轨道耦合、外加磁场效应以及耗散机制，这些系统成为量子多体效应的重要试验床。在这里，我们专注于最近的结果，涉及手征效应和固有耗散的集体自旋模式：这些不仅是根本的利益，但也很重要，对证明新概念的自旋电子学。此外，2DEL的新实现正在传统半导体之外出现，例如在多层石墨烯、氧化物界面、二硫属化物单层等中。本审查中讨论的概念也将与这些新兴系统相关。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and Extrinsic Spin Hall Effects of Dirac Electrons
本文研究了铋中$L$ -点附近电子自旋霍尔效应（SHE）的有效模型--Dirac方程。通过考虑短程掺杂杂质，我们计算的外在以及本征的贡献，在平等的基础上。在梯形和所谓的斜散射型中考虑了顶点修正。我们得到的本征SHE与Fuseya等人[J. Phys. Soc. Jpn. 81，93704（2012）]。结果表明，当体系为（半）金属体系时，非本征贡献大于本征贡献。由于斜散射引起的非本征SHE与$Δ/ n_{\rm i} u$成比例，其中$2Δ$是带隙，$n_{\rm i}$是杂质浓度，并且$u$是杂质势的强度。
2017-06-26 cond-mat.mes-hall
Intrinsic 2D ferromagnetism, quantum anomalous Hall conductivity, and fully-spin-polarized edge states of FeBr3 monolayer
探索本征二维铁磁性和寻找更好的二维量子反常霍尔绝缘体材料具有重要意义。在这里，我们表明，FeBr $_3$单层是一个内在的二维铁磁材料的居里温度为140 K由于其强大的自旋交换相互作用和巨大的单轴磁各向异性。我们的声子谱和力学分析表明，FeBr $_3$单分子膜是动态和机械稳定的。电子结构计算表明，在布里渊区K点处存在一个狄拉克锥，自旋轨道耦合打开了33.5meV的半导体带隙.紧束缚分析表明，Chern数等于1，存在量子反常霍尔电导$σ_{xy} = e^2/h$，并且手性边态在边产生时是完全自旋极化的.此外，还表明主要结果不受电子关联效应和双轴应变的影响。因此，该FeBr $_3$单层作为2D材料将用于自旋电子学应用。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and substrate induced spin-orbit interaction in chirally stacked trilayer graphene
我们提出了一种结合群论和紧束缚的方法来计算ABC堆叠三层石墨烯的内禀自旋轨道耦合（SOC）。我们发现，与单层石墨烯相比，需要考虑更大的d轨道（特别是d_{z^2}轨道）。我们还考虑了双层石墨烯中的本征SOC，因为我们的紧束缚双层结果与Ref. [40]也允许我们估计三层SOC参数的值。我们还讨论了当衬底或吸附原子仅在双层或ABC三层石墨烯的一层中诱导强SOC的情况。对于内禀和外生SOC的情况下，我们推导出有效的哈密顿描述低能自旋轨道物理。我们发现，在K点的布里渊区的Bychkov-Rashba型SOC的效果被抑制在双层和ABC三层石墨烯相比，单层石墨烯。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and extrinsic spin-orbit coupling and spin relaxation in monolayer PtSe$_2$
单层PtSe $_2$是半导体过渡金属二硫属化物，其特征在于间接带隙、空间反转对称性和高载流子迁移率。强内在的自旋-轨道耦合和可能性，诱导外部自旋-轨道场的门使PtSe $_2$有吸引力的基本自旋输运研究以及潜在的自旋电子学应用。我们对该材料的自旋轨道耦合和自旋弛豫进行了系统的理论研究。具体而言，我们采用第一原理方法获得的基本轨道和自旋轨道性质的PtSe $_2$，也在存在的外部横向电场。我们计算了电子和空穴的Bloch态的自旋混合参数$b^2$和自旋轨道场$Ω$。这些信息使我们能够预测由于Elliott-Yafet和D 'yakonov-Perel机制的自旋寿命。我们发现，$b^2$是相当大的，在$10^{-2}$和$10^{-1}$的数量级，而$Ω$变化强烈的掺杂，是约$10^{3} - 10^{4}$ \，ns $^{-1}$为%典型的费米能级在间隔$(10-100)$ meV，载流子密度在间隔$10^{13}-10^{14}$ \，cm $^{-2}$在1 V/nm的电场。我们估计自旋寿命在皮秒水平。
2020-06-05 cond-mat.mes-hall
Dependence of the intrinsic spin Hall effect on spin-orbit interaction character
我们报告的比较数值研究的自旋霍尔电导率在二维三种不同的自旋轨道相互作用模型;标准的k-线性Rashba模型，k-立方Rashba模型，描述二维空穴系统，和修改后的k-线性Rashba模型，其中的自旋轨道耦合强度是能量依赖的。数值有限尺寸Kubo公式的结果表明，k-线性Rashba模型的自旋霍尔电导率为零的频率$ω$远小于散射率$τ^{-1}$，一阶相对波动幸存下来的大系统尺寸。对于k-立方Rashba模型的情况下，自旋霍尔电导率并不明显依赖于$ωτ$，并在{ \em dc}极限是有限的，与实验一致。对于修正的k-线性Rashba模型，自旋霍尔电导率明显依赖于$ωτ$，但在{ \em dc}极限中接近有限值。我们讨论了这些结果的自旋霍尔电导率和相关的总和规则的光谱分解的光，并在有关的自旋霍尔电导率到斜散射，固有的，和带间顶点校正贡献的建议分离。
2005-06-07 cond-mat.mes-hall
Effects of Intrinsic Spin-Relaxation in Molecular Magnets on Current-Induced Magnetic Switching
本文从理论上研究了两个铁磁接触上单个磁性分子的电流感应磁开关，重点讨论了内禀自旋弛豫过程的作用。结果表明，自旋极化电流可以改变分子的磁矩，而不考虑分子内的自旋弛豫。后一过程增加阈值电压（电流），高于该阈值电压发生切换。
2008-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Spin Hall Effect Induced by Quantum Phase Transition in HgCdTe Quantum Wells
自旋霍尔效应既可以由杂质散射引起，也可以由电子结构中的自旋轨道耦合引起。HgTe/CdTe量子阱具有量子相变，其中电子结构从正常变为反转。结果表明，导带的本征自旋霍尔效应在正常侧为零，而在反向侧为有限。这种差异给出了实验上区分内禀自旋霍尔效应和非本征自旋霍尔效应的直接机制。
2007-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Determination of intrinsic spin Hall angle in Pt
在Pt/NiFe双层膜的自旋矩铁磁共振（ST-FMR）测量的自旋霍尔角在Pt中进行评估，并发现随着NiFe厚度的增加而增加。为了通过估计从Pt注入NiFe的总自旋电流来提取Pt中的本征自旋霍尔角，进行了NiFe厚度相关的测量，并考虑了NiFe层中的自旋扩散。室温下Pt的本征自旋霍尔角为0.068，在13 - 300 K温度范围内几乎保持常数。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic spin accumulation in the magnetic spin Hall effect
该研究揭示了磁性绝缘体中自旋电流的内在积累机制，通过自旋轨道耦合和非列线磁性效应，推导出自旋积累的通用公式，并应用于RuO₂和MnF₂等材料。
2025-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal Intrinsic Spin-Hall Effect
我们描述了半导体自旋电子学中的一种新效应，它导致顺磁自旋轨道耦合系统中的无耗散自旋电流。我们认为，在一个高迁移率的二维电子系统与大量的Rashba自旋轨道耦合，一个自旋电流，垂直于充电电流是内在的。在两个自旋轨道分裂带都被占据的通常情况下，自旋霍尔电导率具有普适值。
2004-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exact Intrinsic Localized Excitation of an Anisotropic Ferromagnetic Spin Chain in External Magnetic Field with Gilbert Damping, Spin Current and PT-Symmetry
我们精确地得到了各向异性海森堡铁磁自旋链在含有Gilbert阻尼的恒定/可变外磁场中的单自旋内禀局域激发.我们还指出了如何在自旋转移纳米振荡器（STNO）的适当幅度的自旋电流项可以稳定的阻尼趋势。此外，我们展示了如何在最近提出的PT对称磁性纳米结构中维持这种激发。我们也简要地考虑更一般的自旋激发。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall nlin.SI
