Manipolazione dello `spin transfer torque' con la luce

We study the spin transfer torque (STT) induced onto a nanomagnet as a spin-polarized current flows through a junction made of the magnet sandwiched between two semiconductors. This junction is one-dimensional and highly idealized, the thin magnetic layer being mimicked by a spin-dependent contact force. We show that the STT may be externally controlled by shining the junction at sub-bandgap frequency with an intense laser beam. The excitonic coherence driven by the laser dresses the virtual electron-hole pairs coupling conduction and valence bands and inducing evanescent waves at the junction interface. The Fano-like quantum interference between these localized states and the continuum spectrum, being different in the two spin channels, significantly affects the STT.

Studiamo lo 'spin transfer torque' (STT) indotto su un nanomagnete al passare di una corrente, polarizzata in spin, attraverso una giunzione composta da semiconduttore / magnete / semiconduttore. La giunzione e' unidimensionale ed estremamente idealizzata, essendo il sottile strato magnetico modellizzato da una forza di contatto dipendente dallo spin. Dimostriamo che lo STT puo' essere controllato esternamente illuminando la giunzione con un intenso fascio laser a frequenza inferiore a quella del gap ottico. La coerenza eccitonica guidata dal laser riveste le coppie elettrone-lacuna virtuali accoppiando banda di conduzione e valenza e inducendo onde evanescenti all'interfaccia della giunzione. L'interferenza quantistica alla Fano fra questi stati localizzati e lo spettro continuo, distinta per le due proiezioni dello spin, modifica in modo significativo lo STT.