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中南大学王希光、郭光华团队在电荷/磁子自旋转换研究领域取得重要进展

来源:物理与电子学院 点击次数:次 发布时间:2021-12-09 作者:赵蕾

本网讯 中南大学物理与电子学院王希光特聘副教授和郭光华教授团队与南京大学合作者共同在国际物理学顶级刊物Physical Review Letters上发表了题为“Magnonic Unidirectional Spin Hall Magnetoresistance in a Heavy-Metal–Ferromagnetic-Insulator Bilayer”的研究论文。我校王希光特聘副教授和南京大学刘赣博士研究生为论文共同第一作者。我校郭光华教授,南京大学杜军教授、吴镝教授为共同通讯作者。

图为磁子单向自旋霍尔磁电阻的实验模型图

电荷/磁子自旋转换有助于实现基于磁子的长距离信息运输以及新型磁子自旋器件在大规模电路中的集成,具有巨大的应用潜力,因而成为近年磁子自旋学中最受关注的现象之一。王希光特聘副教授和郭光华教授团队曾在研究中提出了自旋轨道力矩驱动的热磁子产生/湮灭机制,完美地解释了重金属/绝缘磁体异质结中的电荷/磁子自旋转换的特点,并从理论上预测了该机制能够引起以磁子为媒介的单向自旋霍尔磁电阻。本次通过与南京大学课题组合作,首次从实验上证实了这个理论预测,成功观测到了重金属/绝缘磁体异质结中磁子单向自旋霍尔磁电阻,分析了磁电阻单向性的变化规律,理论计算结果完美解释了实验现象。研究为磁子和磁矩状态的电探测提供了新的方式,基于该原理可以设计高性能绝缘磁体多比特磁存储单元。

这是王希光特聘副教授和郭光华教授团队继2020年在Physical Review Letters、Nature Communications和npj computational materials发表论文以来,又一次在磁子学研究领域取得成果,该研究获得了国家自然科学基金和湖南省科技计划项目的支持。


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