The extrinsic spin hall effect

Abstract

Eine ab initio Beschreibung des extrinsischen Spin-Hall-Effektes, verursacht durch den skewscattering Mechanismus an Verunreinigungen in Metallen, wird vorgestellt. Dieser Effekt eröffnet die Möglichkeit Spinströme in nichtmagnetischen Systemen zu erzeugen ohne das Problem der Spininjektion. Für eine Anwendung sind Systeme von Bedeutung, die einen starken Spin-Hall-Effekt mit einer langen Spindiffusionslänge kombinieren. Es werden verdünnte Legierungen identifiziert, die diese entscheidenden Vorraussetzungen für eine mögliche Anwendung besitzen. Die Rechnungen basieren auf einer relativistischen Korringa-Kohn-Rostocker-Greenschen-Funktionsmethode. Die elektronische Struktur von einem idealen Kristall und einem gestörten System werden verwendet, um die Streuwahrscheinlichkeit an den Defekten zu berechnen. Der elektronische und der Spin-Transport werden durch eine linearisierte Boltzmann-Gleichung unter Berücksichtigung von Spin-Flip-Prozessen beschrieben.