Эффект спинового насоса в системе ферромагнитный изолятор/нормальный металл: простая квантово-механическая модель

Построена простая квантово-механическая модель эффекта спинового насоса при возбуждении ферромагнитного резонанса в магнитном диэлектрике, который имеет плоскую границу с немагнитным металлом. Модель основана на решении уравнения Шредингера для электронов проводимости в металле. Показано, что отражение электронов от изолятора с осциллирующей намагниченностью с процессом переворота спина приводит к появлению как постоянного, так и переменного (осциллирующего с частотой возбуждающего резонанс СВЧ-поля) потока спина из ферромагнетика в изолятор. При этом эффект постоянного тока мал по сравнению с эффектом переменного тока; в роли малого параметра выступает отношение обменной константы ферромагнетика к величине потенциального барьера между металлом и диэлектриком (больше энергии Ферми). Полученный результат согласуется с известными экспериментальными данными. Построенная модель дает простую и наглядную картину возникновения явления и позволяет проводить анализ зависимости эффекта от параметров исследуемой системы.