遷移金属合金におけるスピンホール効果の理論研究

Theoretical study on the spin Hall effect in transition metal alloys

Xu, Z.; Gu, B.; 森 道康  ; 前川 禎通

Xu, Z.; Gu, B.; Mori, Michiyasu; Maekawa, Sadamichi

スピンホール効果は、スピン軌道相互作用により、注入された電流から垂直の方向にスピン流が発生する現象である。スピンホール効果の符号は、スピン流がどちら向きに生成されたのかを示唆している。イリジウム合金では、正のスピンホール角(SHA)が観測されている。われわれは、密度汎関数理論とHartree-Fock近似法を用いて、5d遷移金属元素をドープした銅合金における外因性スピンホール効果を研究した。ドープした元素の5d軌道と6p軌道のスピン軌道相互作用に加え、5d軌道の局所相関効果(U)がスピンホール角の符号を決める上で重要であることを明らかにした。実際、U=0にすると実験結果とは反対の負のSHAになってしまう。これらの結果から、スピンホール角の変化を利用したデバイスへの応用も期待される。

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