近日，中国科学院物理研究所的方忠研究员和姚裕贵副研究员合作在自旋霍尔效应上开展了深入而广泛的探索，并取得了一些创新成果。

    他们利用第一性原理方法计算了半导体和简单金属的自旋霍尔电导率，发现内秉自旋霍尔电导率具有丰富的符号变化，这一点和外秉自旋霍尔效应有着本质上的不同，这个属性有可能被用于分辨自旋霍尔效应的内秉和外秉机制。他们还首次预言了简单金属钨和金具有较大的自旋霍尔效应且符号相反，同时发现强散射并不会拟制这两种金属中的自旋霍尔效应，也就是说在强散射情形下自旋霍尔电导率仍然具有较大的值，这使得它们有可能是一种潜在的可应用于自旋电子学器件中的材料。相关的研究结果已经发表在10月份的《物理评论快报》上。

    此前，姚裕贵还和台湾大学物理系教授郭光宇及美国德克萨斯大学奥斯汀分校物理系教授牛谦合作，利用LMTO方法深入地研究了许多半导体材料中的自旋霍尔效应和轨道霍尔效应，发现由于材料中轨道淬灭效应两者并不能相互抵消，解决了以前理论中的分歧。同时他们还发现利用应变可以操控自旋霍尔效应的强度，并预言了在半导体中存在交流的自旋霍尔效应，详细的研究结果见6月份的《物理评论快报》。

    这些研究成果是他们在先前对反常霍尔效应研究[见Science 302, 92 (2003); Phys. Rev. Lett. 92, 037204(2004)]的工作基础上取得的，并得到了国家自然科学基金委、中科院知识创新工程等的支持。

    文章出处:中国光学期刊网