Couple Orbital à Longue Portée par des Hotspots dans l'Espace de Momentum

Bien qu'il soit souvent supposé que la réponse orbitale est supprimée et de courte portée en raison d'un fort potentiel de champ cristallin et d'un quenching orbital, nous montrons que la réponse orbitale peut être remarquablement de longue portée dans les ferromagnétiques. Dans une bilamelle composée d'un non-magnétique et d'un ferromagnétique, l'injection de spin depuis l'interface entraîne une accumulation de spin et un couple dans le ferromagnétique, qui oscillent rapidement et se dégradent par déphasage de spin. En revanche, même lorsqu'un champ électrique externe est appliqué uniquement sur le non-magnétique, nous trouvons un moment angulaire orbital induit substantiellement de longue portée dans le ferromagnétique, qui peut aller bien au-delà de la longueur de déphasage de spin. Cette caractéristique inhabituelle est attribuée à des caractères orbitaux presque dégénérés imposés par la symétrie cristalline, qui forment des hotspots pour la réponse orbitale intrinsèque. Comme seuls les états proches des hotspots contribuent de manière dominante, le moment angulaire orbital induit n'exhibe pas d'interférence destructive entre les états avec des momenta différents, comme dans le cas du déphasage de spin. Cela donne lieu à un type distinct de couple orbital sur la magnétisation, augmentant avec l'épaisseur du ferromagnétique. Ce comportement peut servir de preuve critique longtemps recherchée pour le transport orbital à tester directement dans des expériences. Nos découvertes ouvrent la possibilité d'utiliser la réponse orbitale à longue portée dans des applications de dispositifs orbitroniques.