SPIN HALL EFFECT MEDIATED CONDUCTION ELECTRON SPIN RESONANCE IN METALS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The influence of spin-orbit interaction (SOI) on the distribution of spin and charge currents induced in a nonmagnetic conductor by an incident electromagnetic wave is investigated. The effect of SOI on conduction electron spin resonance (CESR) in metals is described. It is established that SOI can significantly alter the CESR line shape. It is shown that this circumstance can be used to determine the SOI magnitude in metal through precision measurements of CESR line asymmetry. The existence of CESR enhancement effect in metals with strong SOI is predicted. It is shown that SOI can lead to enhancement of selective spin transparency and that in a nonmagnetic metal, SOI-induced inversion of electromagnetic wave energy flow can occur – an effect consisting in the emergence of electromagnetic field energy flow directed towards the metal surface in the metal bulk.
Article for a special issue of JETP dedicated to the 130th anniversary of P. L. Kapitsa

About the authors

V. V. Ustinov

Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Yeltsin Ural Federal University, Institute of Natural Sciences and Mathematics

Author for correspondence.
Email: ustinov@imp.uran.ru
Russian Federation, Ekaterinburg, 620137; Ekaterinburg, 620002

I. A. Yasyulevich

Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: yasyulevich@imp.uran.ru
Russian Federation, Ekaterinburg, 620137

References

  1. И. М. Лифшиц, М. И. Каганов, УФН 87, 389 (1965).
  2. Э. А. Канер, В. Г. Скобов, УФН 89, 367 (1966).
  3. Э. А. Канер, В. Ф. Гантмахер, УФН 94, 193 (1968).
  4. М. И. Дьяконов, В. И. Перель, Письма в ЖЭТФ 13, 657 (1971).
  5. M. I. Dyakonov and V. I. Perel, Phys. Lett. A 35, 459 (1971).
  6. J.-N. Chazalviel, Phys. Rev. B 11, 3918 (1975).
  7. J. E. Hirsch, Phys. Rev. Lett. 83, 1834 (1999).
  8. S. Zhang, Phys. Rev. Lett. 85, 393 (2000).
  9. A. Hoffmann, IEEE Trans. Magn. 49, 5172 (2013).
  10. Y. Niimi and Y. Otani, Rep. Prog. Phys. 78, 124501 (2015).
  11. J. Sinova, S. O. Valenzuela, J. Wunderlich, C. H. Back, and T. Jungwirth, Rev. Mod. Phys. 87, 1213 (2015).
  12. Spin Physics in Semiconductors, ed. by M. I. Dyakonov, Springer Int. Publ., Cham (2017), p. 532.
  13. F. J. Dyson, Phys. Rev. 98, 349 (1955).
  14. I. M. Lifshitz, M. Ya. Azbel’, and V. I. Gerasimenko, J. Phys. Chem. Solids 1, 164 (1956).
  15. М. Я. Азбель, В. И. Герасименко, И. М. Лифшиц, ЖЭТФ 32, 1212 (1957).
  16. М. Я. Азбель, В. И. Герасименко, И. М. Лифшиц, ЖЭТФ 31, 357 (1957).
  17. M. Lampe and P. M. Platzman, Phys. Rev. 150, 340 (1966).
  18. M. B. Walker, Can. J. Phys. 48, 111 (1970).
  19. M. B. Walker, Phys. Rev. B 3, 30 (1971).
  20. Б. М. Хабибуллин, Э. Г. Харахашьян, УФН 111, 483 (1973).
  21. W. S. Glaunsinger and M. J. Sienko, J. Magn. Reson. 1969 10, 253 (1973).
  22. В. В. Устинов, Физ. мет. и металловед. 45, 473 (1978).
  23. V. V. Ustinov and D. Z. Khusainov, Phys. Status Solidi B 110, 363 (1982).
  24. T. W. Griswold, A. F. Kip, and C. Kittel, Phys. Rev. 88, 951 (1952).
  25. G. Feher and A. F. Kip, Phys. Rev. 98, 337 (1955).
  26. J. Konopka, Phys. Lett. A 26, 29 (1967).
  27. J. H. Pifer and R. Magno, Phys. Rev. B 3, 663 (1971).
  28. R. Magno and J. H. Pifer, Phys. Rev. B 10, 3727 (1974).
  29. P. Damay and M. J. Sienko, Phys. Rev. B 13, 603 (1976).
  30. J. E. Wertz and J. R. Bolton, Electron Spin Resonance: Elementary Theory and Practical
  31. Applications, Chapman and Hall, New York (1986), p. 500.
  32. M. Fanciulli, T. Lei, and T. D. Moustakas, Phys. Rev. B 48, 15144 (1993).
  33. A. Janossy, O. Chauvet, S. Pekker, J. R. Cooper, and L. Forro, Phys. Rev. Lett. 71, 1091 (1993).
  34. M. Danilczuk, A. Lund, J. Sadlo, H. Yamada, and J. Michalik, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc. 63, 189 (2006).
  35. K. Tadyszak, R. Strzelczyk, E. Coy, M. Mackowiak, and M. A. Augustyniak-Jablokow, Magn. Reson. Chem. 54, 239 (2016).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».