成电讲堂

4月24日，中国科学院物理研究所成昭华研究员做客学者论坛，作了题为“铁磁/量子材料各向异性自旋动力学”的学术报告。本次学术交流活动由教师发展中心主办，物理学院和电子科学与工程学院承办，物理学院李岩研究员主持。

报告中，成昭华围绕各向异性自旋弛豫这一前沿科学问题展开讲解。从铁磁/非磁材料异质结构中的自旋泵浦效应出发，他系统介绍了自旋电流注入非磁材料的物理机制，并指出该技术在实现超快、低功耗自旋电子器件方面具有重要应用前景。结合近年来的研究进展，报告进一步阐述了自旋输运与弛豫过程中的关键物理问题。

随后，他重点介绍了其团队在Fe/α-GeTe双层膜体系中的最新研究成果。通过对α-GeTe不同厚度样品的角分辨光电子能谱进行对比分析，揭示了六重对称各向异性吉尔伯特阻尼的微观起源，即源于材料中的六重对称能带劈裂。同时，结合k·p理论中的高阶项效应，报告分析了能带弯曲在拓扑绝缘体中导致“雪花状”费米面结构的形成机制。

在此基础上，他进一步探讨了能带弯曲效应对铁磁/拓扑绝缘体异质结中纯自旋吸收的影响。通过引入自旋积累强度这一关键参数，提出了一种新的各向异性自旋电流吸收机制。他指出，当拓扑表面态在费米面占主导时，体系将在纳秒时间尺度上表现出显著的各向异性吉尔伯特阻尼，而在飞秒时间尺度上则呈现近乎各向同性的超快退磁行为。相关研究为理解多时间尺度下的自旋动力学过程提供了新的视角。

本次学者论坛不仅拓展了师生在自旋电子学与拓扑材料领域的研究视野，也为相关方向的科研工作提供了有益启示。在报告最后的交流环节，与会师生围绕自旋泵浦效率、拓扑表面态贡献及各向异性阻尼调控等问题与成昭华研究员展开了深入讨论。