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Dynamik im Festkörper » Dynamik » Verhalten des intrinsischen Mechanismus und skew scattering des Spin Hall Effektes
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Universität/Hochschule Verhalten des intrinsischen Mechanismus und skew scattering des Spin Hall Effektes
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2020-01-24 14:16


Hallo allerseits,

Ich hoffe ich kann hier doch im eigentlichen Mathe-Forum jemanden finden, der etwas Licht in die Sache bringt.

Also ich finde leider einfach auch nach langer Recherche keine mir einleuchtende Erklärung für folgendes Problem: Ich stelle mal kurz einen Überblick dar. Also beim Spin Hall Effekt identifiziert man 3 Mechanismen, die zu diesem Effekt führen. Diese werden Side-Jump, Skew Scattering und als intrinsisch bezeichnet. Das Skew Scattering wird hier durch Unreinheiten bzw Störstellen verursacht, die zu einer spin-abhängigen Streuung an diesen Störstellen führen. So jetzt würde ich mal naiv annehmen, je mehr Störstellen man hat, umso mehr wird auch der Skew Scattering Anteil dominieren. Sprich man hat im sogenannten "unsauberen" Metall (so nennt man eben ein Metall mit einer hohen Störstellen-Konzentration) einen großen Skew Scattering Anteil. Das ist aber genau nicht der Fall, im Gegenteil, man hat im sogenannten "sauberen" Anteil einen stärken Skew Scattering Anteil als im "unsauberen". Genau das eine der Sachen, die mir nicht in den Kopf gehen und ich leider keine Erklärung für finde.
Genauso verhält es sich mit dem intrinsischen Beitrag, der genau im "unsauberen" Metall dominiert.
Mathematisch wird das mit Hilfe der Ladungsleitfähigkeit \(\sigma_{xx}\) beschrieben und der Spin-Hall-Leitfähigkeit \(\sigma_{SH}\). Es gilt dabei für den intrinsischen Mechanismus:
\[\sigma_{SH}\sim const\] und für den Skew Scattering Teil:
\[\sigma_{SH}\sim \sigma_{xx}\] Ich finde hier nur etwas merkwürdig, warum der Skew Scattering Anteil proportional zur Ladungsleitfähigkeit sein soll... Mehr Leitfähigkeit heißt ja auch mehr weniger Widerstand und man erhält daher weniger Streuung, worauf man bei weniger spin-abhängiger Streuung landet.

Das ganze wird in den folgenden Artikeln auch dargelegt, falls jemand Interesse hat sich diese anzusehen:
[1]\(Sagasta \; et \; al.\), \(Tuning\; the\; spin\; Hall\; effect\; of\; Pt\; from\; the\; moderately\; dirty\; to\; the\; superclean \;regime\) 2016
[2]\(Hoffmann\),\(Spin\; Hall\; Effects\; in\; Metals\) 2013
In dem Hoffmann Paper ist auch noch ein Bild, das das alles zusammenfasst. Ich kann es hier allerdings nicht wegen der Größe und guten Darstellbarkeit hochladen.

Ich hoffe, das ist verständlich rüber gekommen und der eine oder andere kann mir dabei helfen.
Beste Grüße Jan



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