拓扑材料的自旋塞贝克效应（反铁磁中塞曼自旋轨道耦合的实验证明）

NUST MISIS理论物理和量子技术系的实验室设备

一位NUST MISIS教授是一个国际研究小组的成员，该小组已经发现了反铁磁导体中塞曼自旋轨道耦合存在的证据。这项工作可能为下一代电子产品的研制铺平道路。这项研究发表在npj量子材料杂志上。

电子具有两个基本性质:电荷和自旋。传统的电子设备只使用电子的电荷进行信息处理。近年来，一项巨大的研究努力集中在构建全新的电子设备(通常被称为“自旋电子设备”)上，这种设备除了利用电荷自由度外，还特别利用了自旋特性。从传统电子学到自旋电子学技术的转换为构建具有高存储密度和快速操作的设备提供了可能性。基于自旋系统的双组分特性使它们有可能应用于量子计算。

目前设计自旋电子器件的工作重点是理解和利用自旋轨道耦合，即轨道角动量和单个粒子(如电子)的自旋角动量之间的相互作用。然而，在许多化合物中发生的自旋轨道耦合往往是弱的或它的出现需要使用重组分。克服自旋轨道耦合相关挑战的一种方法是使用反铁磁。一种不同寻常的自旋轨道耦合，称为塞曼自旋轨道耦合，预计将在广泛的铁磁导体中表现自己。由于与外加磁场成正比，耦合是可调的。然而，关于这一现象的实验证据一直缺乏。

NUST MISIS的一位物理学家与来自德国、法国和日本的同事合作，首次在两种非常不同的层状导体中产生了塞曼自旋轨道耦合的实验证据:一种属于高温铜超导材料家族的有机反铁磁超导体和突出的电子掺杂超导体。在两种非常不同的材料上获得的结果表明了塞曼自旋轨道耦合的一般性质。除了它的基本重要性之外，塞曼自旋轨道耦合为自旋操纵开辟了新的可能性，这是目前利用电子自旋用于未来自旋电子学应用的努力所追求的。

NUST MISIS理论物理和量子技术系的Pavel Grigoriev教授指出:“塞曼自旋轨道耦合比其他已知的自旋轨道耦合强得多，从而为开发全新的电子设备提供了新的途径。”朗道理论物理研究所的高级研究员。