論文の概要: Universal intrinsic higher-rank spin Hall effect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.08675v2
• Date: Wed, 2 Feb 2022 03:02:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-06 04:59:32.700319
• Title: Universal intrinsic higher-rank spin Hall effect
• Title（参考訳）: 普遍内在的高階スピンホール効果
• Authors: Junpeng Hou, Ying Su and Chuanwei Zhang
• Abstract要約: スピン電流のランク(スピンテンソルのランクによって決定される)は電荷とスピンホール効果のために0と1に制限されている。 固体および低温原子系における擬似スピン1フェルミオンの最近の研究によって動機づけられた。 内在的なスピン軌道結合を持つスピン1モデルに対して、0階数0と1の導電率を持つ普遍的なランク2スピンホール導電率$e/8pi$を求める。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2697842097171117
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spin Hall effect (SHE), a fundamental transport phenomenon with non-zero spin current but vanishing charge current, has important applications in spintronics for the electrical control of spins. Owing to the half-spin nature of electrons, the rank of spin current (determined by the rank of spin tensors) has been restricted to 0 and 1 for charge and spin Hall effects. Motivated by recent studies of pseudospin-1 fermions in solid state and cold atomic systems, here we introduce and characterize higher-rank ($\geq 2$) SHEs in large spin ($\geq 1$) systems. We find a universal rank-2 spin Hall conductivity $e/{8}\pi $, with zero rank-0 and 1 conductivities, for a spin-1 model with intrinsic spin-orbit coupling. Similar rank-2 SHEs can also be found in a spin-3/2 system. An experimental scheme is proposed to realize and measure rank-2 SHEs with pseudospin-1 ultracold fermionic atoms. Our results reveal novel spin transport phenomena in large spin systems and may find important applications in designing innovative spintronic devices.
• Abstract（参考訳）: スピンホール効果(spin hall effect, she)は、スピン電流がゼロではないが電荷電流が消失する基本的な輸送現象であり、スピントロニクスにおいてスピンの電気制御に重要な応用がある。 電子の半スピンの性質から、スピン電流のランク(スピンテンソルのランクによって決定される)は電荷とスピンホール効果のために0と1に制限されている。 最近の固体および低温原子系における擬スピン-1フェルミオンの研究によって動機づけられたここでは、より高位のSHE(\geq 2$)を大きなスピン(\geq 1$)系で導入し特徴付ける。 固有スピン軌道結合を持つスピン-1モデルでは、普遍的ランク2スピンホール伝導率$e/{8}\pi $、ランク-0と1伝導率を持つ。 同様のrank-2 shesはspin-3/2システムでも見られる。 pseudospin-1 ファーミオン原子を用いた rank-2 shes の実現と測定を実験的に試みた。 以上の結果から, 大型スピン系における新しいスピン輸送現象が明らかとなり, 革新的なスピントロニクスデバイスの設計に重要な応用が期待できる。

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