Computational studies of charge-to-spin conversion and spin transport in chiral crystals
Spinverschijnselen zijn afhankelijk van chiraliteit
In het proefschrift van Karma Tenzin ligt de nadruk op de intrinsieke spin-vrijheidsgraad van elektronen in chirale kristallen. Het overkoepelende doel van zijn werk is het bevorderen van het begrip dat nodig is voor de ontwikkeling van spintronische apparaten van de volgende generatie – een snel opkomend vakgebied binnen de moderne elektronica.
Chirale kristallen vormen een unieke klasse van materialen die als niet-superponeerbare spiegelbeelden van elkaar bestaan, vergelijkbaar met menselijke handen. Een belangrijk resultaat van Tenzins onderzoek is dat bepaalde spin-gerelateerde verschijnselen, zoals het Rashba–Edelstein-effect, afhankelijk zijn van de chiraliteit van het kristal. Deze afhankelijkheid biedt de mogelijkheid om de chiraliteit van materialen af te stemmen om gewenste spineigenschappen te realiseren bij het ontwerp van spintronische apparaten.
Daarnaast toont Tenzin aan dat de spintextuur van een materiaal op zichzelf niet voldoende is om de efficiëntie van lading-naar-spin-conversie te bepalen; in plaats daarvan wordt deze efficiëntie bepaald door de algehele bandtopologie van het systeem. Ook onderzocht Tenzin de rol van de elektronische relaxatietijd in spintransport, waaruit bleek dat elektronische toestanden met langere relaxatietijden de belangrijkste bijdrage leveren aan elektrisch geïnduceerde magnetisatie in niet-magnetische chirale kristallen.Al met al verdiept dit proefschrift ons begrip van spinverschijnselen in chirale materialen en benadrukt het hun potentieel voor het ontwerpen van ultrasnelle, energie-efficiënte spintronische apparaten van de toekomst.
Karma Tenzin voerde zijn onderzoek uit bij het Zernike Institute for Advanced Materials, afdeling Theorie van de Gecondenseerde Materie. Hij vervolgt zijn loopbaan als associate professor bij de Royal University of Bhutan.