自旋霍尔效应是产生纯自旋电流的重要方法。
作为自旋电子学的核心之一，它已被应用在诸如高密度信息存储和高灵敏度磁传感之类的设备中。
一旦自旋电流的产生与磁化方向有关（磁性自旋霍尔效应），这将极大地促进自旋电流的控制。
反铁磁材料具有无静磁耦合，固有频率高（太赫兹频段）和抗磁阻等优点，因此在超快速，超高密度信息存储和高频电子设备领域具有广阔的应用前景。
外部磁场干扰。
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如果可以通过操纵反铁磁磁矩来控制自旋霍尔效应，那么它不仅将丰富自旋霍尔效应的物理内涵，而且还将为构建超快速，超高密度和低噪声的新方法提供新的途径。
电力信息存储设备。
机会。
经过多年的努力，清华大学功能薄膜材料研究团队已经成功地观察到线性反铁磁Mn2Au薄膜中的反铁磁自旋具有局部空间反转对称性破坏（没有时间反转对称性破坏）。
首尔效应。
相关结果将于2021年2月25日在线发表在《自然材料》上。
清华大学材料科学与工程学院率先建成，与新加坡国立大学，兰州大学，北京工业大学，华中科技大学和香港科技大学等单位合作完成它。
图1.反铁磁自旋霍尔效应产生的面外自旋极化自旋电流的机理图。
当电流处于反铁磁矩的方向时，由反铁磁矩M确定的载流子自旋与局部空间反转破裂引起的自旋轨道场H垂直相互作用，因此面外进动（–M×H ）产生面外自旋极化。
因为Mn2Au的亚晶格域的对称性被破坏（在两个亚晶格中H和M是相反的），所以自旋极化被叠加在两个相邻的亚晶格上。
可以理解，亚晶格空间反转破坏和反铁磁矩的共同作用产生了净面外自旋极化。
此过程不需要打破时间反转对称性。
图2.使用自旋转矩-铁磁共振表征平面外自旋极化，以及使用电子方法操纵反铁磁磁矩和相关的平面外自旋极化。
自旋扭矩铁磁共振（ST-FMR）技术揭示了Mn2Au中存在平面外和平面内自旋极化自旋电流。
根据先前的工作（XZChen等，Nature Materials，18（2019）931; XFZhou等，PhysicalReviewApplied，9（2018）054028），Mn2Au是由铁弹性应变或来自铁电基底的电流驱动的。
薄膜在平面中旋转，因此反铁磁矩的方向趋于垂直于电流的方向。
此时，面外自旋极化大大减弱。
相反，如果磁矩趋于平行于电流方向，则平面外自旋极化将得到增强，并且可以获得通过操纵反铁磁磁矩来控制自旋霍尔效应的效果。
图3. Mn2Au /铁磁系统的零场切换。
当电流平行于面内磁化易磁化轴时，电流驱动的磁化反转将具有高速的优点，并且垂直易磁化系统有利于高密度和低功率信息的存储。
因此，上述两种配置的电流感应零场切换的实现具有重要的应用价值。
在所获得的面外自旋极化和常规面内自旋极化的协同作用下，实现了Mn2Au的相邻铁磁层（面内易磁化或垂直易磁化膜）的零场翻转。
另外，由于平面外自旋极化自旋电流被认为是提高垂直易磁化薄膜的磁化翻转效率的有效方法，因此目前的研究结果有望提高第三自旋薄膜的效率。
代磁随机存取存储器（SOT-MRAM）一种方案。
这项工作是基于Mn2Au局部空间反转的对称破坏，观察到了平面外自旋极化自旋电流，并发现了反铁磁自旋霍尔效应，这可以通过机械手来实现。
