98 / 2023-11-13 11:53:46

高界面自旋通透性的自旋同质结实现高效自旋-电荷转化

高界面自旋通透性对于实现高效自旋电荷-转化，从而构筑理想的低功耗自旋电子学器件是至关重要的。然而，在传统的铁磁/非磁异质结中，界面自旋轨道耦合会导致自旋记忆损失^[1]和双磁振子散射^[2]，从而淬灭穿过异质界面的自旋流。我们设计了一种铁磁 FeRh/反铁磁 FeRh 自旋同质结^[3]，用于高效的自旋-电荷转换。自旋泵浦实验发现，自旋同质结具有0.75 的高界面自旋通透性和 0.34 的高自旋力矩效率。第一性原理计算表明，同质结的界面电场比传统的异质结小两个数量级，其产生的界面自旋轨道耦合可忽略不计，从而大大降低了自旋记忆损失和双磁振子散射。自旋同质结在未来的低功耗自旋电子器件中展现出潜力。