ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ

Анализ внутреннего спинового эффекта Холла в металлах для задач спинтроники

Игнатьев В.К., Перченко С.В., Станкевич Д.А.
Волгоградский государственный университет, https://volsu.ru/
Волгоград 400062, Российская Федерация
E-mail: vkignatjev@yandex.ru, perchenko@volsu.ru, dimon50002004@yandex.ru

Поступила 18.09.2023, рецензирована 25.09.2023, принята 02.10.2023, опубликована 15.03.2024.

Аннотация: Предложен метод оценки поперечного спин-холловского сопротивления для поликристаллических образцов чистых металлов. Вычислены коэффициенты спинового эффекта Холла для различных металлов 3 – 6 периодов, включая редкоземельные лантаноиды. Показано, что знак рассчитанного спин-холловского сопротивления всегда совпадает с экспериментальным. Для большинства рассмотренных металлов результат расчета согласуется с экспериментальными данными. Показано, что согласование результатов расчета с экспериментом можно значительно улучшить, если использованные приближения сильной связи и эффективного заряда дополнить предположением, что взаимодействие коллективизированных электронов проводимости при построении самосогласованного поля может быть учтено введением эффективной массы электрона проводимости в гамильтониан спин-орбитального взаимодействия. Обсуждены причины отклонения для алюминия, меди, диспрозия, гольмия и гадолиния.

Ключевые слова: спинтроника, спиновый эффект Холла, спин-орбитальное взаимодействие, приближение сильной связи, приближение ближайших соседей, приближение идеального ферми-газа, самосогласованное поле

PACS: 67.57.Lm, 72.25.Ba, 75.76.+j

РЭНСИТ, 2023, 16(1):89-100 DOI: 10.17725/rensit.2024.16.089

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/536/16(1)89-100.pdf