Spin Hall effect emerging from a noncollinear magnetic lattice without spin-orbit coupling

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Yang Zhang - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Jakub Železný - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Yan Sun - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Jeroen Van Den Brink - , Professur für Festkörpertheorie (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Binghai Yan - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Weizmann Institute of Science (Autor:in)

Abstract

The spin Hall effect (SHE), which converts a charge current into a transverse spin current, has long been believed to be a phenomenon induced by spin-orbit coupling. Here, we identify an alternative mechanism to realize the intrinsic SHE through a noncollinear magnetic structure that breaks the spin rotation symmetry. No spin-orbit coupling is needed even when the scalar spin chirality vanishes, different from the case of the topological Hall effect and topological SHE reported previously. In known noncollinear antiferromagnetic compounds Mn3X (X = Ga, Ge, and Sn), for example, we indeed obtain large spin Hall conductivities based on ab initio calculations.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer073028
FachzeitschriftNew journal of physics
Jahrgang20
Ausgabenummer7
PublikationsstatusVeröffentlicht - Juli 2018
Peer-Review-StatusJa

Schlagworte

ASJC Scopus Sachgebiete

Schlagwörter

  • antiferromagnet, spin Hall effect, spin-orbital coupling