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综述:自旋霍尔效应

Rev. Mod. Phys. 87, 1213 (2015) - Spin Hall effects (aps.org)

摘要:

自旋霍尔效应是相对论自旋轨道耦合现象的集合,其中电流可以产生横向自旋电流,反之亦然。尽管仅在十年前就被观察到,但这些效应在自旋电子学中已经无处不在,作为标准的自旋电流发生器和检测器。这里回顾了建立自旋电子学这个子领域的理论和实验结果。重点是汇聚在一起的结果,让我们了解目前对现象的理解,这种现象已经从对自旋电流及其相关自旋积累的定性测量发展到更定量的测量。在实验框架内,回顾了基于光学、传输和磁化动力学的测量并将其与现象学和微观效应理论联系起来。在理论框架内,回顾了外在和内在机制的基本机制,这些机制与铁磁体中与其密切相关的现象——异常霍尔效应中存在的机制有关。还回顾了与基于适用于某些状态的自旋扩散方程的现象学处理的联系,以及在自旋霍尔角的许多测量中使用的自旋产生的自旋泵浦理论。给出了自旋电流产生自旋霍尔效应与反自旋电流效应的进一步联系,其中电流引起非平衡自旋极化。这种效应通常伴随着自旋霍尔效应,因为它们具有共同的微观起源。当存在于包含铁磁层和非磁层的结构中时,两者可以通过它们的感应电流驱动自旋力矩或感应电压表现出相同的对称性。尽管对自旋霍尔效应场的演变和一些早期争议的解决进行了简短的时间顺序概述,但这篇评论的主体是从教育学的角度构建的,重点是公认的和公认的物理学。在这样一个年轻的领域,还有很多东西有待理解和探索,因此概述了这个快速发展的自旋电子学领域的一些未来挑战和机遇。

综述:光的自旋霍尔效应

Recent advances in the spin Hall effect of light - IOPscience

摘要:

光的自旋霍尔效应 (SHE) 作为电子系统中 SHE 的类似物,由于它们在自旋轨道相互作用。光的 SHE 在探索纳米结构的物理特性方面表现出独特的潜力,例如确定光学厚度,以及金属和磁性薄膜甚至原子级薄二维材料的材料特性。更重要的是,它为控制光子的自旋态和开发下一代光子自旋霍尔器件开辟了一条可能的途径,作为新兴自旋光学的基本组成部分。在这篇综述中,基于几何相位梯度的观点,我们详细介绍了光 SHE 的最新进展及其在精密计量和未来自旋光子学中的应用。

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