آزمایش‌ها نشان می‌دهد که یک اختلاف دما می‌تواند منجر به تولید جریانی از امواج اسپینی درون یک عایق پادفرومغناطیس شود.

یک موج اسپینی، شامل نوسان جمعی در جهت‌گیری اسپین‌هاست. همچنان که قبلاً در مورد فرومغناطیس‌ها نشان داده شده است، این امواج توانایی انتقال جریان‌های اسپینی را دارند، بطوری که در این حالت اسپین‌های همسایه با همدیگر جفت شده‌اند. یک بررسی تجربی جدید توانسته است تا به طور گرمایی یک جریان موج اسپینی در یک عایق فرومغناطیس، که اسپین‌های همسایه در جهت‌های مخالف همدیگر جهت گرفته‌اند، تولید کند. این کشف می‌تواند منجر به ارتباطات فوق سریع برمبنای موج اسپینی بشود، چرا که بسامد نوسان اسپینی در پاد فرومغناطیس‌ها، صد بار بزرگتر از نمونه فرومغناطیس است. علاقه به جریان موج اسپینی ناشی از توانایی آنها در حمل اطلاعات از طریق یک سیم عایق است. بر خلاف جریان‌های اسپینی قطبیده، الکترون‌ها در یک جریان موج اسپینی در محل خود ثابت‌اند و با گذر موج تنها اسپین آنها منحرف می‌شود و بنابراین هیچ اتلاف انرژی ناشی از مقاومت الکتریکی وجود ندارد. جریان موج اسپینی در عایق‌های فری و فرومغناطیس مشاهده شده است، که این‌ها کلاس نسبتاً کوچکی از مواد هستند. با پیدا کردن جریان موج اسپینی در عایق‌های پادفرومغناطیس توسط شینچیرو سِکی (Shinichiro Seki) و همکارانش در مرکز تحقیقات مواد نوظهور در ژاپن، حوزه بزرگتری از مواد با ویژگی‌های متفاوت بروی مان گشوده‌ شده است. محققان از اکسید کروم بعنوان عایق پادفرومغناطیس استفاده کردند و یک لایه پلاتین (پارامغناطیس) را در بالای آن قرار دادند. یک میدان مغناطیسی خارجی در جهت افقی، باعث می‌شود تا اسپین‌ الکترون‌ها در اکسید کروم متحول شوند. در مرحله بعد، این تیم، یک گرادیان دمایی اعمال کردند که بر مبنای اثر سیبک منجر به تولید جریان موج اسپینی در فرومغناطیس‌ها می‌شود. برای آزمودن جریان موج اسپینی در نمونه‌شان سِکی و همکاران، الکترودها را روی لایه پلاتین قرار دادند. آنها ولتاژی را ثبت کردن که هم به میدان مغناطیسی و هم به گرادیان دمایی وابسته بود، که یک جریان قطبیده از اسپین‌ها را در لایه پلاتین اعمال می‌کند که این، خود نشأت گرفته از یک جریان موج اسپینی درون ماده پادفرومغناطیس است.

Spin Currents in Antiferromagnets

مرجع :: Thermal Generation of Spin Current in an Antiferromagnet