用铁电极化调控手性自旋输运
摘要：磁绝缘体中自旋结构的集体激发可以传输自旋角动量且几乎没有耗散。这种旋波，经过90多年的引入，始终通过磁偶极子（即时间逆转对称性）来操控。本文报道了多铁性BiFeO3中手性自旋输运的实验观测，在这里，自旋输运通过反转铁电极化（即空间反演对称性）来控制。铁电控制的磁子在室温下产生了前所未有的高达18%的整流比例。BiFeO3中的磁子携带的自旋扭矩可用于高效地切换相邻磁体的磁化，其自旋扭矩效率与重金属中的自旋霍尔效应相当。利用BiFeO3中这种可控的磁子产生和传输，我们展示了一个由自旋轨道注入、检测和磁电控制组成的可扩展逻辑。这一观测打开了多铁性磁子的新篇章，并为低耗散纳米电子学开辟了一条替代路径。
作者：Xiaoxi Huang, Xianzhe Chen, Yuhang Li, John Mangeri, Hongrui Zhang, Maya Ramesh, Hossein Taghinejad, Peter Meisenheimer, Lucas Caretta, Sandhya Susarla, Rakshit Jain, Christoph Klewe, Tianye Wang, Rui Chen, Cheng-Hsiang Hsu, Hao Pan, Jia Yin, Padraic Shafer, Ziqiang Qiu, Davi R. Rodrigues, Olle Heinonen, Dilip Vasudevan, Jorge Iniguez, Darrell G. Schlom, Sayeef Salahuddin, Lane W. Martin, James G. Analytis, Daniel C. Ralph, Ran Cheng, Zhi Yao, and Ramamoorthy Ramesh
论文ID：2306.02185
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-06-06