Resonant Edelstein and inverse-Edelstein effects, charge-to-spin conversion, and spin pumping from chiral-spin modes
Notice bibliographique
Résumé
Spin-orbit coupling in systems with broken inversion symmetry gives rise to the Edelstein effect, which is the spin polarization induced by an electric field or current, and the inverse-Edelstein effect (also known as the spin-galvanic effect), which is the electric current induced by an oscillatory magnetic field or spin polarization. At the same time, an interplay between spin-orbit coupling and electron-electron interaction leads to a special type of collective excitations -- chiral-spin modes -- which are oscillations of spin polarization in the absence of a magnetic field. As a result, both Edelstein and inverse-Edelstein effects exhibit resonances at the frequencies of chiral-spin collective modes. Here, we present a detailed study of the effect of electron correlation on the resonances in Edelstein and inverse-Edelstein effects in a single-valley two-dimensional electron gas and in a multi-valley Dirac system with proximity-induced spin-orbit coupling. While the chiral-spin modes involve both in-plane and out-of-plane oscillations of spins, we show that only the in-plane modes are responsible for the above resonances. In the multi-valley system, electron correlation splits the in-plane modes into two. We study the spectral weight distribution between the two modes over a large parameter space of intra- and inter-valley interactions. Finally, we demonstrate that using the chiral-spin modes one can get a resonant enhancement of charge-to-spin conversion and gain a directional control of the injected spins in the spin-pumping process, both of which are relevant to spintronics.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».