CISS 유사 강자성 스핀 필터링

무기 강자성 키랄 나노헬릭스에서의 스핀 의존 전하 수송 — 키랄 유기 분자의 스핀-궤도 결합에 의존하지 않는 CISS 유사 효과 (see Jeon et al., Science (2025)).

메커니즘

• 기존의 CISS(키랄성 유도 스핀 선택성) 는 키랄 유기 분자의 스핀-궤도 결합에 의존하며, 높은 RC 지연 및 낮은 안정성에 의해 제한된다. 반면 CoFe-chiral-magnetic-nanohelix는 Co₅₀Fe₅₀의 강한 스핀-교환 상호작용을 이용하여 헬리컬 경로를 따라 스핀 편극을 유지한다.
• Co/Pt 면내 자화 기판 위에서: R-MNH는 −M 상태에서 최대 전류를 나타내고; L-MNH는 +M 상태를 선호한다. 키랄 헬릭스의 스핀 편극도는 84.5–87.1% 인 반면, 라세믹 구조는 3.6% 에 불과하다 (see Jeon et al., Science (2025), Fig. 4F).
• 이 효과는 스핀 주입 방향에 무관하며 (면내 대 면외; see Jeon et al., Science (2025), Fig. 4I), 이는 높은 스핀-교환 에너지와 작은 자기 이방성에 기인한다 (fig. S₁₃).
• 나노스케일 기전력(emf)은 0.42 mg / 480 mT 조건에서 최대 1.35 mV에 도달한다 (정량적 수치, see Jeon et al., Science (2025)).

연관 관계

CoFe-chiral-magnetic-nanohelix의 손대칭성에 의해 발현되며; Au 광학 헬리코이드(432-helicoid-III)에서 확립된 키랄성 기반 스핀 제어 개념을 스핀트로닉스 응용을 위한 강자성 CoFe 헬릭스로 확장한다.