2006年3月8日
一群物理学家为首中科院的科学家质疑的有效性常规自旋电流的定义,并提出一个新的。他们的工作是由美国杂志上发表物理评论快报。
研究突破是共同努力的结果,其中包括史教授Junren中科院物理研究所和他的同事,张平教授应用物理与计算数学研究所的合作与肖牛钱教授和他的博士生Di来自德克萨斯大学奥斯汀分校、美国。
自旋电子学的新学科或自旋电子学是一个新兴的研究领域在凝聚态物理,旨在开发新一代信息技术,利用电子自旋相反的电荷,为基本载体的设备操作和信息传递。在传统的电子产品中,电流是主要的概念在描述电荷转移,而在自旋电子学,相应地,自旋电流是最重要的概念在描述自旋转移。如何正确地定义了自旋电流是这个新领域的一个基本问题。
在大多数以前的研究中,自旋电流定义为自旋算符和电子产品的速度,在类比的定义的电流是电子电荷和速度的乘积。这个定义,然而,忽略了一个基本的自旋和电荷的区别:与电荷,旋转不保守。这个问题已成为突出的最新研究自旋霍尔效应。研究小组研究了自旋电流深度的概念,并发现传统的自旋电流的定义是不完全的,非物质的在描述自旋传输。他们进一步建议适当的自旋电流的总时间导数的定义旋转位移算子。新定义适合的标准这个运输理论和直接测量的。作为一个概念描述真正的自旋传输,它也有可取的属性在绝缘体消失。
这项工作解决了自旋电子器件的一个基本问题,未来的研究和有强烈的影响。例如,使用新的自旋电流的定义,日本一个研究小组由村上和n Nagaosa回馈旋转走廊效应几个半导体模型,并获得零结果的系统与非磁性短程无序,矛盾与前面的结论基于自旋电流的传统定义。
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