Spin transport in half-metallic ferromagnets

ハーフメタル強磁性体におけるスピン伝導

大沼 悠一; 松尾 衛; 前川 禎通

Onuma, Yuichi; Matsuo, Mamoru; Maekawa, Sadamichi

本論文では、有限温度におけるハーフメタル強磁性体のスピン伝導を理論的に調べた。サイドジャンプ機構とスキュー散乱機構から得られるスピンホール伝導度を、久保公式を用いて導出した。その結果、電子マグノン相互作用によって、マイノリティ電子スピンのバンドギャップ中に有限の状態密度が現れ、これによってスピンホール伝導度が得られることを示した。また、スピンホール伝導度が温度の乗に比例するため温度変化に敏感であること、それによってスピンホール伝導度がハーフメタル強磁性体のマイノリティスピン状態を調べる手法になりうることを提案した。

We theoretically investigate spin transport in half-metallic ferromagnets at finite temperatures. The side-jump and skew-scattering contributions to spin Hall conductivity are derived using the Kubo formula. The electron-magnon interaction causes a finite density of states in the energy gap of the minority-spin band and induces spin Hall conductivity. We show that spin Hall conductivity is proportional to , with being temperature and is sensitive to . We propose that spin Hall conductivity may be a tool to study the minority-spin state.