स्पिन पम्पिंग

स्पिन पंपिंग चुंबकीय क्षण की सुसंगत पूर्वता द्वारा शुद्ध स्पिन धारा की गतिशील पीढ़ी है, जो एक चुंबक से निकटवर्ती गैर-चुंबकीय सामग्री में स्पिन को कुशलतापूर्वक इंजेक्ट कर सकती है। गैर-चुंबकीय सामग्री आमतौर पर स्पिन हॉल प्रभाव को होस्ट करती है जो इंजेक्ट किए गए स्पिन करंट को आसानी से पता लगाने वाले चार्ज वोल्टेज में परिवर्तित कर सकती है। एक स्पिन पंपिंग प्रयोग में आमतौर पर चुंबकीय अनुनाद को प्रेरित करने के लिए विकिरण की आवश्यकता होती है, जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों (आमतौर पर माइक्रोवेव) से ऊर्जा और कोणीय संवेग को चुंबकीयकरण गतिशीलता और फिर इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करता है, जिससे विद्युत चुम्बकीय तरंगों का इलेक्ट्रॉनिक पता लगाने में सक्षम होता है। स्पिन पंपिंग के उपकरण संचालन को बैटरी (बिजली) के स्पिंट्रोनिक्स एनालॉग के रूप में माना जा सकता है। स्पिन पंपिंग में एक एसी प्रभाव और एक डीसी प्रभाव शामिल होता है:

• एसी प्रभाव एक स्पिन धारा उत्पन्न करता है जो माइक्रोवेव स्रोत के साथ समान आवृत्ति पर दोलन करता है।
• डीसी प्रभाव के लिए आवश्यक है कि चुंबकीय गतिशीलता गोलाकार ध्रुवीकरण या अण्डाकार ध्रुवीकरण हो, जबकि एक रैखिक दोलन केवल एक एसी घटक उत्पन्न कर सकता है।
• दोनों प्रभावों के परिणामस्वरूप प्रभावी चुंबकीय अवमंदन में शुद्ध वृद्धि होती है।

फेरोमैग्नेट में स्पिन पंपिंग

पूर्ववर्ती चुंबकीय क्षण द्वारा आसन्न परत में पंप की गई स्पिन धारा किसके द्वारा दी जाती है:${\vec {j}}_{s}={\hbar \over {4\pi }}g^{\uparrow \downarrow }{1 \over M_{S}^{2}}\langle {\vec {M}}(t)\times {{d{\vec {M}}(t))} \over {dt}}\rangle$ कहाँ ${\vec {j}}_{s}$ स्पिन करंट है (वेक्टर स्पिन के ओरिएंटेशन को इंगित करता है, करंट की दिशा को नहीं), $g^{\uparrow \downarrow }$ स्पिन-मिक्सिंग चालन इंटरफ़ेस की स्पिन पारदर्शिता की विशेषता है, $M_{S}$ संतृप्ति चुंबकत्व है, और ${\vec {M}}(t)$ क्षण का समय-निर्भर अभिविन्यास है।

ऑप्टिकल, माइक्रोवेव और इलेक्ट्रिकल तरीकों का भी पता लगाया जा रहा है। इन उपकरणों का उपयोग स्पिंट्रोनिक उपकरणों में कम-शक्ति डेटा ट्रांसमिशन के लिए किया जा सकता है या इन्सुलेटर के माध्यम से विद्युत संकेतों को प्रसारित करने के लिए।

एंटीफेरोमैग्नेट में स्पिन पंपिंग

एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्रियों में स्पिन पंपिंग गायब नहीं होती है क्योंकि एंटीपैरेलल चुंबकीय क्षण स्पिन करंट में विनाशकारी के बजाय रचनात्मक रूप से योगदान करते हैं, जिसकी सैद्धांतिक रूप से 2014 में भविष्यवाणी की गई थी। चूंकि एंटीफेरोमैग्नेटिक अनुनाद की आवृत्ति फेरोमैग्नेटिक अनुनाद की तुलना में बहुत अधिक है, एंटीफेरोमैग्नेट्स में स्पिन पंपिंग का उपयोग उप-टेराहर्ट्ज़ और टेराहर्ट्ज़ विकिरण शासन में विद्युत चुम्बकीय संकेतों का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है, जिसे 2020 में दो स्वतंत्र प्रयोगों द्वारा प्रदर्शित किया गया था। उच्च आवृत्ति के अलावा, एंटीफेरोमैग्नेट्स में स्पिन पंपिंग में चुंबकीय गतिशीलता की स्वतंत्रता की दाहिनी ओर डिग्री होती है जो फेरोमैग्नेट्स में मौजूद नहीं होती है। उदाहरण के लिए, बाएं हाथ और दाएं हाथ के अनुनाद मोड द्वारा पंप की गई स्पिन धाराएं दिशा में विपरीत हैं।

यह भी देखें

• स्पिंट्रोनिक
• स्पिन तरंग
• स्पिन हॉल प्रभाव

श्रेणी:स्पिंट्रोनिक्स