Кинетический магнитоэлектрический эффект

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Кинетический магнитоэлектрический эффект — эффект возникновения намагниченности у носителей заряда, текущих через проводники с симметрией зеркальных изомеров, которая пропорциональна действующему в там электрическому полю. Для кубических кристаллов или изотропных стереоизометрических материалов коэффициент пропорциональности между вектором намагниченности и вектором электрического поля является псевдоскаляром, имеющим разный знак для двух изомеров с различной хиральностью.

Кинетический магнитоэлектрический эффект был впервые теоретически описан в 1985 году в работе [1] при изучении транспорта в немагнитных проводниках, имеющих примеси с хиральной симметрией потенциала спин-орбитального рассеяния. В работе [2] было теоретически показано, что кинетический магнитоэлектрический эффект возникает в металлических антиферромагнетиках с геликоидальной волной спиновой плотности.

В работе [3] впервые были получены экспериментальные данные о существовании кинетического магнитоэлектрического эффекта при наличии кирального спин-орбитального рассеивающего потенциала. Затем кинетический магнитоэлектрический эффект при наличии кирального спин-орбитального рассеивающего потенциала был экспериментально обнаружен в работах [4], [5], [6], [7], [8]. В работах [6], [7], и [8] было экспериментально реализовано спиновое устройство, в работе которого использовался кинетический магнитоэлектрический эффект, возникающий при наличии кирального спин-орбитального рассеивающего потенциала.

В работе [9] было показано, что кинетический магнитоэлектрический эффект может возникать при движении электронов проводимости, обладающих спином, в пространственно-неоднородном магнитном поле. В работе [10] было показано, что взаимодействие спинов итинерантных электронов с пространственно-неоднородным эффективным магнитным полем обменного происхождения в хиральных гелимагнетиках также приводит к возникновению кинетического магнитоэлектрического эффекта. Кинетический магнитоэлектрический эффект, возникающий из-за действия на электроны проводимости, несущие на себе спин, неоднородного в пространстве эффективного магнитного поля, получил название кинетический магнитоэлектрический эффект Штерна-Герлаха.

Примечания

[править | править код]
  1. Levitov L.S., Nazarov Yu. V., Eliashberg G.M. Magnetoelectric effects in conductors with mirror isomer symmetry (англ.) // Journal of Experimental and Theoretical Physics : журнал. — 1985. — January (vol. 61, no. 1). — P. 133-137. — ISSN 0044-4510. Архивировано 2 апреля 2022 года.
  2. Gor'kov I.P., Sokol A.V. Kinetic effects in antiferromagnetic conductors with spin density waves (англ.) // Journal of Experimental and Theoretical Physics : журнал. — 1987. — December (vol. 66, no. 6). — P. 1267-1274. — ISSN 0044-4510. Архивировано 2 ноября 2022 года.
  3. Tetsuya Furukawa, Yuri Shimokawa, Kaya Kobayashi, Tetsuaki Itou. Observation of current-induced bulk magnetization in elemental tellurium (англ.) // Nature Communications. — 2017-10-16. — Vol. 8, iss. 1. — P. 954. — ISSN 2041-1723. — doi:10.1038/s41467-017-01093-3. Архивировано 2 ноября 2022 года.
  4. Tetsuya Furukawa, Yuta Watanabe, Naoki Ogasawara, Kaya Kobayashi, Tetsuaki Itou. Current-induced magnetization caused by crystal chirality in nonmagnetic elemental tellurium // Physical Review Research. — 2021-05-10. — Т. 3, вып. 2. — С. 023111. — doi:10.1103/PhysRevResearch.3.023111.
  5. Yoji Nabei, Daichi Hirobe, Yusuke Shimamoto, Kohei Shiota, Akito Inui. Current-induced bulk magnetization of a chiral crystal CrNb3S6 // Applied Physics Letters. — 2020-08-03. — Т. 117, вып. 5. — С. 052408. — ISSN 0003-6951. — doi:10.1063/5.0017882. Архивировано 2 ноября 2022 года.
  6. 1 2 Akito Inui, Ryuya Aoki, Yuki Nishiue, Kohei Shiota, Yusuke Kousaka. Chirality-Induced Spin-Polarized State of a Chiral Crystal CrNb3S6 // Physical Review Letters. — 2020-04-21. — Т. 124, вып. 16. — С. 166602. — doi:10.1103/PhysRevLett.124.166602.
  7. 1 2 Kohei Shiota, Akito Inui, Yuta Hosaka, Ryoga Amano, Yoshichika Ōnuki. Chirality-Induced Spin Polarization over Macroscopic Distances in Chiral Disilicide Crystals // Physical Review Letters. — 2021-09-14. — Т. 127, вып. 12. — С. 126602. — doi:10.1103/PhysRevLett.127.126602.
  8. 1 2 Hiroaki Shishido, Rei Sakai, Yuta Hosaka, Yoshihiko Togawa. Detection of chirality-induced spin polarization over millimeters in polycrystalline bulk samples of chiral disilicides NbSi2 and TaSi2 // Applied Physics Letters. — 2021-11-01. — Т. 119, вып. 18. — С. 182403. — ISSN 1077-3118 0003-6951, 1077-3118. — doi:10.1063/5.0074293.
  9. V. V. Ustinov, I. A. Yasyulevich. Electron Spin Current and Spin-Dependent Galvanomagnetic Phenomena in Metals (англ.) // Physics of Metals and Metallography. — 2020-03. — Vol. 121, iss. 3. — P. 223–234. — ISSN 1555-6190 0031-918X, 1555-6190. — doi:10.1134/S0031918X20030072.
  10. V. V. Ustinov, I. A. Yasyulevich. Electrical magnetochiral effect and kinetic magnetoelectric effect induced by chiral exchange field in helical magnetics (англ.) // Physical Review B. — 2020-10-26. — Vol. 102, iss. 13. — ISSN 2469-9969 2469-9950, 2469-9969. — doi:10.1103/PhysRevB.102.134431.