与自旋极化电子相比，电子轨道动量L可以在更多材料中以相当高的密度在更长的距离上传输磁信息。然而，对L电流、其扩展的传播长度及其转换为电荷电流的直接实验观察仍极具挑战性。在这里，柏林自由大学Tom S. Seifert触发了Ni|W|SiO₂薄膜堆叠中的超快角动量传输。

本文要点：

1) 由此产生的太赫兹电荷电流具有显著的延迟和宽度，其随着W厚度线性增长。作者将这一观测结果归因于从Ni到W的巨大衰变长度（~80 nm）和低速（~0.1 nm fs⁻¹）。

2) 在W/SiO₂界面，L流通过反轨道Rashba–Edelstein效应有效地转化为电荷电流，这与从头计算结果一致。该发现确立了具有长距离弹道L传输的轨道电子材料可用于未来超快器件，并为区分类霍尔和类Rashba–Edelstein转换过程提供了方法。

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Tom S. Seifert et.al Time-domain observation of ballistic orbital-angular-momentum currents with giant relaxation length in tungsten Nature Nanotechnology 2023

DOI: 10.1038/s41565-023-01470-8

https://doi.org/10.1038/s41565-023-01470-8