Spinpolariserade

Spinpolariserade system avser tillstånd där populationsfördelningen mellan elektroner med upp-spinn och ned-spinn inte är lika, vilket ger ett netto spinpolarisation i materialet eller i en elektrisk ström. Ofta definieras spinpolarisationen som P = (N↑ − N↓)/(N↑ + N↓), där N↑ respektive N↓ är antalet elektroner med upp- respektive ned-spinn vid Fermi-nivån. Om P > 0 dominerar upp-spinn, om P < 0 dominerar ned-spinn.

I fasta material uppstår spinpolarisation främst i magnetiska material där utbytesinteraktioner delar upp energinivåerna för de två spinnriktningarna. Halvmetalliska ferromagneter kan ge mycket hög spinpolarisation vid Fermi-nivån, vilket gör dem till effektiva spinkällor.

Spinpolariserade strömmar kan skapas genom spininjicering från ferromagnetiska kontakter till icke-magnetiska material, genom optisk pumpning med cirkulärt polariserat ljus, eller i strukturer där transmissionsbanorna skiljer sig mellan spinen. För att bedöma graden av spinpolarisation används flera metoder, bland annat magnetooptiska effekter (MOKE), spin-resolved photoemission (SARPES) och Andreev-reflexion vid gränser mot superledare samt spin-polariserad tunneling.

Inom forskning och teknologi är spinpolariserade system centrala för spintronik, där de möjliggör spinbaserade minnen, spinleds och komponenter för kvantinformation. Termen används på svenska för att beskriva material, strömmar eller funktioner där spinnpopulationen är skevt fördelad.

---