検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Microscopic theory of electrically induced spin torques in magnetic Weyl semimetals

磁性ワイル半金属における電気的誘起スピントルクの微視的理論

紅林 大地*; 荒木 康史  ; 野村 健太郎*

Kurebayashi, Daichi*; Araki, Yasufumi; Nomura, Kentaro*

本研究では、磁性ワイル半金属において電流および電圧によって誘起されるスピントルクの理論を導出する。磁性ワイル半金属においては、非自明なトポロジーを持つバンド構造に由来して磁化と電子輸送が結合し、スピントロニクスに適した性質を示す。本論文では、磁化構造の勾配および電流に関する摂動展開に基づき、電流によって誘起されるスピントルクを網羅的に導出する。このトルクはスピン軌道トルク及びスピン移行トルクを内包するものである。更に、電圧(電位差)によって誘起されるトルクも微視的に導出し、このトルクがスピンと軸性カレントの対応関係、及びカイラルアノマリーに由来するものであることを示す。

We theoretically study current- and charge-induced spin torque in magnetic Weyl semimetals. In magnetic Weyl semimetals (WSM), topologically nontrivial band structure mediates anomalous coupling between magnetization and transport, making WSMs preferable for spintronics systems. In this paper, we determine all current-induced spin torques including spin-orbit torque and spin-transfer torque, up to first order with respect to spatial and temporal derivatives and electrical currents. We also calculate the charge-induced spin torque microscopically. We find the charge-induced spin torque originates from the chiral anomaly due to the correspondence between spin operators and axial current operators in our model.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.