层状室温交变磁体

无自旋轨道耦合亦有自旋流

通过晶体对称性配对实现自旋-谷锁定，在无自旋轨道耦合时仍支持非共线自旋流，为低功耗自旋电子器件提供新平台。

Fayuan, Zhang · Xingkai, Cheng · Zhouyi, Yin · Chang-Chao, Liu · Liwei, Deng · Qiao, Yuxi · Zheng, Shi · Shuxuan, Zhang · 林君浩 · Liu, Zhengtai · Ye, Mao · 黄耀波 · Meng, Xiangyu · Cheng, Zhang · Okuda, Taichi · Kenya, Shimada · Cui, Shengtao · 赵悦 · 曹光旱 · 乔山 · Liu, Junwei · Chen, Chaoyu

Nature Physics 2025

技术优势

室温自发自旋流

材料在室温下即可产生非共线自旋流，无需自旋轨道耦合，为器件工作温度提供保障。

谷间散射被抑制

自旋选择定则导致谷间散射被抑制，可降低器件中的耗散并提升自旋相干性。

层状材料易操控

层状结构使得可通过剥离、堆叠或应变等手段调控晶体对称性，从而操控自旋-谷锁定。

应用场景

• 自旋电子器件：作为室温交变磁体，可直接用于非共线自旋流器件，无需自旋轨道耦合。
• 低功耗存储：自旋-谷锁定和散射抑制降低耗散，用于低功耗磁存储单元。
• 自旋光电子学：层状晶体对称性操控可调自旋-谷光学响应，用于自旋光电器件。