A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Giant enhancement to spin battery effect in superconductor/ferromagnetic insulator systems (2021)
Ojajärvi, R., Heikkilä, T. T., Virtanen, P., & Silaev, M. A. (2021). Giant enhancement to spin battery effect in superconductor/ferromagnetic insulator systems. Physical Review B, 103(22), Article 224524. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.224524
JYU-tekijät tai -toimittajat
Julkaisun tiedot
Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Ojajärvi, Risto; Heikkilä, Tero T.; Virtanen, P.; Silaev, M. A.
Lehti tai sarja: Physical Review B
ISSN: 2469-9950
eISSN: 2469-9969
Julkaisuvuosi: 2021
Ilmestymispäivä: 22.06.2021
Volyymi: 103
Lehden numero: 22
Artikkelinumero: 224524
Kustantaja: American Physical Society (APS)
Julkaisumaa: Yhdysvallat (USA)
Julkaisun kieli: englanti
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.224524
Julkaisun avoin saatavuus: Ei avoin
Julkaisukanavan avoin saatavuus:
Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/76942
Tiivistelmä
We develop a theory of the spin battery effect in superconductor/ferromagnetic insulator (SC/FI) systems taking into account the magnetic proximity effect. We demonstrate that the spin-energy mixing enabled by the superconductivity leads to the enhancement of spin accumulation by several orders of magnitude relative to the normal state. This finding can explain the recently observed giant inverse spin Hall effect generated by thermal magnons in the SC/FI system. We suggest a nonlocal electrical detection scheme which can directly probe the spin accumulation driven by the magnetization dynamics. We predict a giant Seebeck effect converting the magnon temperature bias into the nonlocal voltage signal. We also show how this can be used to enhance the sensitivity of magnon detection even up to the single-magnon level.
YSO-asiasanat: suprajohteet; eristimet; magneettiset ominaisuudet; spin (kvanttimekaniikka)
Liittyvät organisaatiot
Hankkeet, joissa julkaisu on tehty
- Spin-kinetiikka suprajohteissa ja topologisissa supranesteissä
- Silaev, Mikhail
- Suomen Akatemia
- Nanoelektroniikan hybridisysteemit lähellä kvanttirajaa
- Heikkilä, Tero
- Suomen Akatemia
- Thermoelectric detector based on superconductor-ferromagnet heterostructures
- Heikkilä, Tero
- Euroopan komissio
OKM-raportointi: Kyllä
Raportointivuosi: 2021
JUFO-taso: 2