中國科學院物理研究所的方忠研究員和姚裕貴副研究員合作在自旋霍爾效應上開展了深入而廣泛的探索，并取得了一些創(chuàng)新成果。他們利用第一性原理方法計算了半導體和簡單金屬的自旋霍爾電導率，發(fā)現(xiàn)內秉自旋霍爾電導率具有豐富的符號變化，這一點和外秉自旋霍爾效應有著本質上的不同，這個屬性有可能被用于分辨自旋霍爾效應的內秉和外秉機制。他們還首次預言了簡單金屬鎢和金具有較大的自旋霍爾效應且符號相反，同時發(fā)現(xiàn)強散射并不會擬制這兩種金屬中的自旋霍爾效應，也就是說在強散射情形下自旋霍爾電導率仍然具有較大的值，這使得它們有可能是一種潛在的可應用于自旋電子學器件中的材料。相關的研究結果已經(jīng)發(fā)表在10月份的《物理評論快報》上。 此前，姚裕貴還和臺灣大學物理系教授郭光宇及美國德克薩斯大學奧斯汀分校物理系教授牛謙合作，利用LMTO方法深入地研究了許多半導體材料中的自旋霍爾效應和軌道霍爾效應，發(fā)現(xiàn)由于材料中軌道淬滅效應兩者并不能相互抵消，解決了以前理論中的分歧。同時他們還發(fā)現(xiàn)利用應變可以操控自旋霍爾效應的強度，并預言了在半導體中存在交流的自旋霍爾效應，詳細的研究結果見6月份的《物理評論快報》。 這些研究成果是他們在先前對反常霍爾效應研究的工作基礎上取得的，并得到了國家自然科學基金委、中科院“百人計劃”、中科院知識創(chuàng)新工程等的支持。